JPH1032837A - 画像処理装置および方法、並びに画像符号化装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空間解像度が低い画像を、効率的、かつ、高
精度で空間解像度の高い画像に変換する。 【解決手段】 画素データをＲ，Ｇ，Ｂの色空間上のベ
クトルで表し、高解像度のＲ成分を予測するのに、低解
像度のＲ成分だけでなくＲ，Ｇ，Ｂの成分を利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置およ
び方法、並びに画像符号化装置および方法に関し、特
に、効率よく、かつ、精度良く、予測を行うことができ
るようにした画像処理装置および方法、並びに画像符号
化装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空間解像度の低い画像を空間
解像度のより高い画像に変換して表示することが行われ
ている。この場合、空間解像度の低い画素データから、
より多くの画素データを補間する（生成する）ようにし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、このような補間
処理を行うのに、空間解像度の低い画素データが、例え
ばＲ，Ｇ，Ｂのコンポーネント信号により構成されてい
るとき、各コンポーネント信号毎に、独立に補間処理を
行うようにしていた。

【０００４】すなわち、空間解像度の高いＲの画素デー
タは、空間解像度の低いＲの画素データから生成し、空
間解像度の高いＧの画素データは、空間解像度の低いＧ
の画素データから生成し、空間解像度の高いＢの画素デ
ータは、空間解像度の低いＢの画素データから生成する
ようにしていた。

【０００５】その結果、効率が悪くなるばかりでなく、
良好な精度を得ることができない課題があった。

【０００６】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、効率と精度を改善するようにするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の画像処
理装置は、第１の画像の第１の画素データを取得する取
得手段と、第１の画素データを構成するコンポーネント
信号のうちの、少なくとも第１のコンポーネント信号と
第２のコンポーネント信号を用いて、第２の画像の第２
の画素データを構成する第１のコンポーネント信号を予
測するとともに、第１の画素データを構成するコンポー
ネント信号のうちの、少なくとも第１のコンポーネント
信号と第２のコンポーネント信号を用いて、第２の画像
の第２の画素データを構成する第２のコンポーネント信
号を予測する予測手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】請求項５に記載の画像処理方法は、第１の
画像の第１の画素データを取得する取得ステップと、第
１の画素データを構成するコンポーネント信号のうち
の、少なくとも第１のコンポーネント信号と第２のコン
ポーネント信号を用いて、第２の画像の第２の画素デー
タを構成する第１のコンポーネント信号を予測するとと
もに、第１の画素データを構成するコンポーネント信号
のうちの、少なくとも第１のコンポーネント信号と第２
のコンポーネント信号を用いて、第２の画像の第２の画
素データを構成する第２のコンポーネント信号を予測す
る予測ステップとを備えることを特徴とする。

【０００９】請求項６に記載の画像符号化装置は、色空
間上のベクトルで表した複数の画素データを少なくする
ことにより圧縮する圧縮手段と、圧縮した画素データの
クラスを分類する分類手段と、クラスに対応する、色空
間上のベクトルで表される画素データを含む予測データ
を記憶する記憶手段と、予測データを用いて、画像を予
測する予測手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】請求項１０に記載の画像符号化方法は、色
空間上のベクトルで表した複数の画素データを少なくす
ることにより圧縮する圧縮ステップと、圧縮した画素デ
ータのクラスを分類する分類ステップと、クラスに対応
する、色空間上のベクトルで表される画素データを含む
予測データを記憶する記憶ステップと、予測データを用
いて、画像を予測する予測ステップとを備えることを特
徴とする。

【００１１】請求項１に記載の画像処理装置および請求
項５に記載の画像処理方法においては、空間解像度のよ
り高い第２の画像の１つのコンポーネント信号が、空間
解像度の低い第１の画像の複数のコンポーネント信号か
ら生成される。

【００１２】請求項６に記載の画像符号化装置および請
求項１０に記載の画像符号化方法においては、色空間上
のベクトルで表される画素データを含む予測データを利
用して、画像が予測される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を説明する
が、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の実施
例との対応関係を明らかにするために、各手段の後の括
弧内に、対応する実施例（但し一例）を付加して本発明
の特徴を記述すると、次のようになる。但し勿論この記
載は、各手段を記載したものに限定することを意味する
ものではない。

【００１４】すなわち、請求項１に記載の画像処理装置
は、第１の画像の第１の画素データを取得する取得手段
（例えば、図１のデコーダ１３）と、第１の画素データ
を構成するコンポーネント信号のうちの、少なくとも第
１のコンポーネント信号と第２のコンポーネント信号を
用いて、第２の画像の第２の画素データを構成する第１
のコンポーネント信号を予測するとともに、第１の画素
データを構成するコンポーネント信号のうちの、少なく
とも第１のコンポーネント信号と第２のコンポーネント
信号を用いて、第２の画像の第２の画素データを構成す
る第２のコンポーネント信号を予測する予測手段（例え
ば、図１のデータ生成回路２１９）とを備えることを特
徴とする。

【００１５】請求項６に記載の画像符号化装置は、色空
間上のベクトルで表した複数の画素データを少なくする
ことにより圧縮する圧縮手段（例えば、図８の間引き回
路３１）と、圧縮した画素データのクラスを分類する分
類手段（例えば、図１０のクラス分類回路４５）と、ク
ラスに対応する、色空間上のベクトルで表される画素デ
ータを含む予測データ（例えば、予測係数）を記憶する
記憶手段（例えば、図１９の予測係数ＲＯＭ８１）と、
予測データを用いて、画像を予測する予測手段（例え
ば、図１９の予測回路８２）とを備えることを特徴とす
る。

【００１６】図１は、送信側から画像データを間引いて
伝送し、受信側で、間引かれた画素を生成して再生する
システムの構成例を示している。伝送するディジタルビ
デオデータは、送信装置１の入力端子２０１からサブサ
ンプリング回路２０２に入力され、水平方向に１つおき
の画素データが間引かれ、伝送すべきデータ量が半分に
なるようになされている。エンコーダ２０３は、サブサ
ンプリング回路２０２から供給されたデータを、例えば
ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）などの直交変換
符号や、ＡＤＲＣ（Adaptive Dynamic Range Coding）
などにより高能率符号化し、データ量をさらに低減する
ようになされている。送信処理回路２０４は、エンコー
ダ２０３の出力に対して、エラー訂正符号化、フレーム
化、チャンネル符号化などの処理を行い、出力端子２０
５から伝送路３に出力したり、光ディスク、磁気ディス
クなどの記録媒体２に記録する。

【００１７】伝送路３または記録媒体２から供給された
データは、受信装置４の入力端子２１１から受信処理回
路２１２に入力され、チャンネル符号化の復号化処理、
フレーム分解処理、エラー訂正処理などが行われるよう
になされている。デコーダ２１３は、送信装置１側のエ
ンコーダ２０３に対応する復号処理を行うようになされ
ている。デコーダ２１３の出力は、同時化回路２１５と
合成回路２１４に供給されている。

【００１８】同時化回路２１５は、デコーダ２１３の出
力を、処理対象とする画素データが同じタイミングで発
生するようにタイミング調整を行い、調整後のデータを
ＡＤＲＣ処理回路２１６とデータ生成回路２１９に出力
している。ＡＤＲＣ処理回路２１６は、同時化回路２１
５より供給されたデータを、１ビットでＡＤＲＣ処理
し、処理結果をクラス分類回路２１７に出力する。クラ
ス分類回路２１７は、ＡＤＲＣ処理回路２１６より供給
されたデータに対応するクラス分類処理を行い、分類さ
れたクラスを示す信号をＲＯＭ（Read Only Memory）２
１８にアドレスとして出力するようになされている。

【００１９】ＲＯＭ２１８は、クラス分類回路２１７よ
り供給されるクラスに対応するアドレスに記憶されてい
る係数データを読み出し、データ生成回路２１９に出力
するようになされている。データ生成回路２１９は、同
時化回路２１５より供給されたデータに、ＲＯＭ２１８
より供給された係数データを乗算し、新たな画素データ
を生成して、合成回路２１４に出力している。合成回路
２１４は、デコーダ２１３より供給された、元々存在す
る画素データと、データ生成回路２１９により生成され
た画素データとを合成し、出力端子２２０から図示せぬ
ＣＲＴなどに出力し、表示させるようになされている。

【００２０】次に、その動作について説明する。入力端
子２０１より入力されたディジタル画像データは、例え
ば図２に示すように、水平方向に１つおきに、サブサン
プリング回路２０２において間引かれる。図２におい
て、○印は、間引かれて残った画素データを表し、×印
は、間引かれて伝送されない画素データを表している。
これにより、伝送すべき画素データが半分になる。

【００２１】この画素データは、エンコーダ２０３によ
りエンコードされた後、送信処理回路２０４により所定
の処理が施され、出力端子２０５から伝送路３または記
録媒体２に伝送される。

【００２２】受信処理回路２１２は、入力端子２１１か
ら伝送路３または記録媒体２からの伝送データを受信
し、デコーダ２１３に出力する。デコーダ２１３は、入
力されたデータをデコードし、デコードした結果得られ
た画素データ（図２において、○印で示す画素データ）
を合成回路２１４と同時化回路２１５に出力する。

【００２３】同時化回路２１５は、処理対象とする画素
データが、同じタイミングで発生するように、所定の遅
延を施す処理などを実行する。これにより、例えば図２
に示す、省略されている画素Ｙ₁の上（Ｘ₁）、左
（Ｘ₂）、右（Ｘ₃）および下（Ｘ₄）に位置する画素デ
ータＸ₁乃至Ｘ₄が、ＡＤＲＣ処理回路２１６とデータ生
成回路２１９に、同じタイミングで供給される。

【００２４】ＡＤＲＣ処理回路２１６は、入力された４
個の画素データＸ₁乃至Ｘ₄により構成される１個のブロ
ックのＡＤＲＣ処理を実行する。この実施例において
は、図３に示すように、各画素データＸは、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各成分で規定される色空間上のベクトル（Ｘ_R，Ｘ_G，
Ｘ_B）で構成されている。Ｘ_R，Ｘ_G，Ｘ_Bは、それぞれ画
素データＸのＲ，Ｇ，Ｂのコンポーネント成分を表し、
例えば、それぞれが８ビットで表現されている。ＡＤＲ
Ｃ処理回路２１６は、１ビットＡＤＲＣ処理を実行する
ため、例えば、画素データＸ₁のＲ成分Ｘ_R1を１ビット
で表し、Ｇ成分Ｘ_{G 1}を１ビットで表し、またＢ成分Ｘ_B1
を１ビットで表す。すなわち、本来、２４ビット（＝３
×８）で表されていた画素データＸ₁を、３ビット（＝
３×１）のデータとする。他の画素データＸ₂乃至Ｘ
₄も、同様に３ビットの画素データに変換され、それぞ
れが３ビットで表される画素データ（Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，
Ｘ₄）としてクラス分類回路２１７に供給される。

【００２５】クラス分類回路２１７は、入力された合計
１２ビット（＝４×３）のデータをクラスに分類し、そ
の分類したクラスを表すクラスデータ信号を生成し、Ｒ
ＯＭ２１８に出力する。すなわち、この実施例の場合、
１２ビットでクラスが表されるため、４０９６（＝
２¹²）通りのクラスが存在することになる。

【００２６】ＲＯＭ２１８には、各クラス毎に予測係数
ｗが記憶されており、クラス分類回路２１７から所定の
クラスを表す信号が供給されると、そのクラスに対応す
るアドレスに記憶されている予測係数ｗが読み出され、
データ生成回路２１９に供給される。

【００２７】データ生成回路２１９は、ＲＯＭ２１８よ
り供給される予測係数ｗと、同時化回路２１５より供給
される画素データＸ₁乃至Ｘ₄を用いて、次式に示すよう
な演算を行って、図２に示す画素データＹ₁を生成す
る。 Ｙ_R1＝ｗ₁（Ｒ）Ｘ_R1＋ｗ₂（Ｒ）Ｘ_G1＋ｗ₃（Ｒ）Ｘ_B1
＋ｗ₄（Ｒ）Ｘ_R2＋ｗ₅（Ｒ）Ｘ_G2＋ｗ₆（Ｒ）Ｘ_B2＋ｗ₇
（Ｒ）Ｘ_R3＋ｗ₈（Ｒ）Ｘ_G3＋ｗ₉（Ｒ）Ｘ_B3＋ｗ
₁₀（Ｒ）Ｘ_R4＋ｗ₁₁（Ｒ）Ｘ_G4＋ｗ₁₂（Ｒ）Ｘ_B4 Ｙ_G1＝ｗ₁（Ｇ）Ｘ_R1＋ｗ₂（Ｇ）Ｘ_G1＋ｗ₃（Ｇ）Ｘ_B1
＋ｗ₄（Ｇ）Ｘ_R2＋ｗ₅（Ｇ）Ｘ_G2＋ｗ₆（Ｇ）Ｘ_B2＋ｗ₇
（Ｇ）Ｘ_R3＋ｗ₈（Ｇ）Ｘ_G3＋ｗ₉（Ｇ）Ｘ_B3＋ｗ
₁₀（Ｇ）Ｘ_R4＋ｗ₁₁（Ｇ）Ｘ_G4＋ｗ₁₂（Ｇ）Ｘ_B4 Ｙ_B1＝ｗ₁（Ｂ）Ｘ_R1＋ｗ₂（Ｂ）Ｘ_G1＋ｗ₃（Ｂ）Ｘ_B1
＋ｗ₄（Ｂ）Ｘ_R2＋ｗ₅（Ｂ）Ｘ_G2＋ｗ₆（Ｂ）Ｘ_B2＋ｗ₇
（Ｂ）Ｘ_R3＋ｗ₈（Ｂ）Ｘ_G3＋ｗ₉（Ｂ）Ｘ_B3＋ｗ
₁₀（Ｂ）Ｘ_R4＋ｗ₁₁（Ｂ）Ｘ_G4＋ｗ₁₂（Ｂ）Ｘ_B4

【００２８】なお、ｗ_i（Ｒ），ｗ_i（Ｇ），ｗ_i（Ｂ）
は、それぞれＲ，Ｇ，Ｂ用の予測係数を表している。

【００２９】上記式より明らかなように、この実施例に
おいては、画素データＹ₁のＲ成分Ｙ_R1が、周囲の画素
Ｘ₁乃至Ｘ₄のＲ成分Ｘ_R1乃至Ｘ_R4だけでなく、Ｇ成分Ｘ
_G1乃至Ｘ_G4、並びにＢ成分Ｘ_B1乃至Ｘ_B4から生成され
る。同様に、画素データＹ₁のＧ成分Ｙ_G1と、Ｂ成分Ｙ
_B1も、それぞれ画素データＸ₁乃至Ｘ₄の対応する成分だ
けでなく、すべての成分Ｘ_R1乃至Ｘ_R4，Ｘ_G1乃至Ｘ_G4，
Ｘ_B1乃至Ｘ_B4から生成される。

【００３０】画像、特に、テレビカメラを用いて撮影し
たような自然な画像は相関を有し、比較的近傍の画素ほ
ど強い相関を有する。従って、新たな画素データを演算
により生成する場合、より近傍の画素データをもとに、
その演算を行う方が、より効率的に、また、高精度で新
たな画素データを生成することができる。

【００３１】すなわち、上記式に示すように、例えば、
画素データＹ₁のＲ成分Ｙ_R1を求めるのに、Ｘ_R1乃至Ｘ
_B4の合計１２個のデータを用いているのであるが、例え
ば、このＹ_R1を演算により求めるのに、１２個のＲ成分
だけを用いるようにするには、Ｒ成分は各画素に１個し
か存在しないから、結局合計１２画素のＲ成分を利用す
る必要がある。このようにすれば、必然的に、いま注目
している画素Ｙ₁から、より遠くに離れている画素デー
タを用いざるを得ず、効率と精度が劣化することにな
る。

【００３２】そこで、本実施例のように、各画素が有す
るＲ，Ｇ，Ｂ成分を用いて、注目画素のＲ成分（Ｇ成分
とＢ成分も同様）を生成するようにすれば、より近い位
置の画素データから必要な数のデータを得ることができ
る。従って、それだけ効率的に、高精度の画素データを
生成することができる。

【００３３】合成回路２１４は、以上のようにして、デ
ータ生成回路２１９により生成された新たな画素データ
Ｙと、デコーダ２１３より供給される元々存在する画素
データＸとを合成し、出力端子２２０から出力する。従
って、出力端子２２０から出力される画素データは、受
信回路２１２で受信した画素データＸにより構成される
画像より、空間解像度が高い画像となっている（図１の
サブサンプリング回路２０２でサブサンプリングされる
前の画像と同一の解像度の画像となっている）。

【００３４】ＲＯＭ２１８には、上記した式の予測係数
ｗが記憶されているのであるが、この予測係数ｗのテー
ブルは、例えば図４に示す装置から得ることができる。

【００３５】すなわち、図４の実施例においては、入力
端子２３１からディジタルビデオ信号が入力され、同時
化回路２３２に供給されている。この入力端子２３１に
入力されるディジタルビデオ信号は、テーブルを作成す
る上において必要な標準的な信号（従って、間引かれる
前の高解像度の画像の信号）であることが好ましく、例
えば標準的な絵柄の静止画像からなる信号を採用するこ
とができる。同時化回路２３２は、図１の同時化回路２
１５と同様に、図２に示す画素データＸ₁乃至Ｘ₄が同時
に出力されるように、タイミング調整を行う。同時化回
路２３２より出力された画素データは、ＡＤＲＣ処理回
路２３３とデータメモリ２３７に供給される。

【００３６】ＡＤＲＣ処理回路２３３は、入力された画
素データを１ビットでＡＤＲＣ処理し、クラス分類回路
２３４に出力する。クラス分類回路２３４は、ＡＤＲＣ
処理回路２３３より入力されたデータをクラス分類し、
分類したクラスに対応する信号をスイッチ２３５の接点
Ａを介してデータメモリ２３７にアドレスとして供給す
る。すなわち、同時化回路２３２、ＡＤＲＣ処理回路２
３３、およびクラス分類回路２３４は、図１における同
時化回路２１５、ＡＤＲＣ処理回路２１６、およびクラ
ス分類回路２１７における場合と同様の処理を行う。

【００３７】カウンタ２３６は、図示せぬ回路から供給
されるクロックＣＫをカウントし、そのカウント値をス
イッチ２３５の接点Ｃを介して、データメモリ２３７に
アドレスとして供給している。

【００３８】データメモリ２３７は、スイッチ２３５を
介してクラス分類回路２３４からアドレスが供給されて
いるとき、そのアドレスに同時化回路２３２から供給さ
れるデータを書き込み、カウンタ２３６からスイッチ２
３５を介してアドレスが供給されているとき、そのアド
レスに記憶されているデータを読み出し、最小自乗法演
算回路２３８に出力するようになされている。最小自乗
法演算回路２３８は、データメモリ２３７から供給され
た画素データに対して、最小自乗法に基づく演算を行
い、予測係数ｗ_iを演算し、メモリ２３９に出力するよ
うになされている。メモリ２３９は、スイッチ２３５を
介してカウンタ２３６から供給されるアドレスに、最小
自乗法演算回路２３８から供給される予測係数ｗ_iを書
き込むようになされている。

【００３９】次に、その動作について説明する。予測係
数を決定するための学習のためのディジタルビデオデー
タが同時化回路２３２において同時化され、ＡＤＲＣ処
理回路２３３で１ビットのＡＤＲＣ処理が行われた後、
クラス分類回路２３４に入力され、クラス分類される。
いまの場合、図１における場合と同様に、４画素がクラ
ス分類のための１ブロックとされ、各画素は、ＡＤＲＣ
処理回路２３３において、各Ｒ，Ｇ，Ｂ成分が１ビット
でＡＤＲＣ処理されるため、クラス分類回路２３４から
１２ビットのクラスデータがスイッチ２３５の接点Ａを
介してデータメモリ２３７にアドレスとして供給され
る。データメモリ２３７は、このアドレスに、同時化回
路２３２より供給される画素データを記憶させる。

【００４０】なお、ここで、記憶させる画素データは、
図１のサブサンプリング回路２０２でサブサンプリング
される前の状態の、より高い空間解像度を有する画像の
画素データである。従って、図２における○印の画素デ
ータＸ_iはもとより、×印で示す画像データＹ_iも記憶さ
れる。

【００４１】上記式に示すように、１つの成分の画像デ
ータ、例えばＹ_R1を演算する係数は、ｗ₁（Ｒ）乃至ｗ
₁₂（Ｒ）の１２個存在する。従って、これらの１２個の
予測係数を求めるには、１２個の予測係数を未知数とす
る１２個の連立方程式が各クラスにおいて必要となる。
データメモリ２３７には、この連立方程式を解くのに必
要な数の画素データが少なくとも記憶される。

【００４２】必要な数の画素データがデータメモリ２３
７に記憶された後、スイッチ２３５が接点Ｃ側に切り替
えられる。カウンタ２３６は、クロックＣＫをカウント
し、そのカウント値を出力しているので、データメモリ
２３７には、１ずつインクリメントする値が、読み出し
アドレスとして入力される。データメモリ２３７は、入
力された読み出しアドレスに対応する画素データを読み
出し、最小自乗法演算回路２３８に出力する。最小自乗
法演算回路２３８は、上記した式に対して、具体的デー
タを当てはめ、予測係数ｗ_iを変数とする連立方程式を
生成し、その連立方程式を解き、予測係数ｗ_iを求め
る。

【００４３】そして、演算により求めた予測係数ｗ_iを
用いて、所定の画素データ（例えば、上記した画素デー
タＹ₁のＲ成分Ｙ_R1）を求める（予測する）。そして、
演算（予測）により求めたＹ_R1の値と、実際の画素デー
タＹ_R1との誤差を演算し、その誤差の自乗が最小となる
ように予測係数ｗ_iを演算する。演算により求められた
予測係数ｗ_iは、いまデータメモリ２３７から読み出さ
れた画素データのアドレスと対応するメモリ２３９のア
ドレスに書き込まれる。このようにして、メモリ２３９
には、予測係数ｗ_iが記憶される。そして、この記憶内
容が、図１に示すＲＯＭ２１８に書き込まれる。

【００４４】なお、上記実施例においては、ＲＯＭ２１
８（メモリ２３９）に、予測係数ｗ_iを書き込むように
したが、係数が乗算された後のデータそのものを書き込
むようにすることも可能である。このようにすれば、図
１におけるデータ生成回路２１９は不要となる。

【００４５】図５は、送信装置１の他の構成例を示して
いる。

【００４６】Ｉ／Ｆ（InterFace）１１は、外部から供
給される画像データの受信処理と、送信機／記録装置１
６に対しての、符号化データの送信処理を行うようにな
されている。ＲＯＭ（Read Only Memory）１２は、ＩＰ
Ｌ（Initial Program Loading）用のプログラムその他
を記憶している。ＲＡＭ（Random Access Memory）１３
は、外部記憶装置１５に記録されているシステムプログ
ラム（ＯＳ（Operating System））やアプリケーション
プログラムを記憶したり、また、ＣＰＵ（Central Proc
essing Unit）１４の動作上必要なデータを記憶するよ
うになされている。ＣＰＵ１４は、ＲＯＭ１２に記憶さ
れているＩＰＬプログラムに従い、外部記憶装置１５か
らシステムプログラムおよびアプリケーションプログラ
ムを、ＲＡＭ１３に展開し、そのシステムプログラムの
制御の下、アプリケーションプログラムを実行すること
で、Ｉ／Ｆ１１から供給される画像データについての、
後述するような符号化処理を行うようになされている。
外部記憶装置１５は、例えば、磁気ディスク装置などで
なり、上述したように、ＣＰＵ１４が実行するシステム
プログラムやアプリケーションプログラムを記憶してい
る他、ＣＰＵ１４の動作上必要なデータも記憶してい
る。送信機／記録装置１６は、Ｉ／Ｆ１１から供給され
る符号化データを、記録媒体２に記録し、または伝送路
３を介して伝送するようになされている。

【００４７】なお、Ｉ／Ｆ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１
３，ＣＰＵ１４、および外部記憶装置１５は、相互にバ
スを介して接続されている。

【００４８】以上のように構成される送信装置１におい
ては、Ｉ／Ｆ１１に画像データが供給されると、その画
像データは、ＣＰＵ１４に供給される。ＣＰＵ１４は、
画像データを符号化し、その結果得られる符号化データ
を、Ｉ／Ｆ１１に供給する。Ｉ／Ｆ１１は、符号化デー
タを受信すると、それを、送信機／記録装置１６に供給
する。送信機／記録装置１６では、Ｉ／Ｆ１１からの符
号化データが、記録媒体２に記録され、または伝送路３
を介して伝送される。

【００４９】図６は、図５の送信装置１の、送信機／記
録装置１６を除く部分の機能的なブロック図である。

【００５０】符号化すべき画像データは、圧縮部２１、
ローカルデコード部２２、および誤差算出部２３に供給
されるようになされている。圧縮部２１は、画像データ
を、その画素を、単純に間引くことにより圧縮し、その
結果得られる圧縮データ（間引きが行われた後の画像デ
ータ）を、判定部２４からの制御に従って補正するよう
になされている。圧縮部２１における補正の結果得られ
る補正データは、ローカルデコード部２２および判定部
２４に供給するようになされている。

【００５１】ローカルデコード部２２は、圧縮部２１か
らの補正データに基づいて、元の画像を予測し、その予
測値を、誤差算出部２３に供給するようになされてい
る。なお、ローカルデコード部２２は、後述するよう
に、補正データとの線形結合により、予測値を算出する
ための予測係数を求める適応処理を行い、その予測係数
に基づいて、予測値を求めるようになされており、上述
したように、予測値を、誤差算出部２３に供給する他、
そのとき求めた予測係数を、判定部２４に供給するよう
にもなされている。

【００５２】誤差算出部２３は、そこに入力される、元
の画像データ（原画像）に対する、ローカルデコード部
２２からの予測値の予測誤差を算出するようになされて
いる。この予測誤差は、誤差情報として、判定部２４に
供給されるようになされている。

【００５３】判定部２４は、誤差算出部２３からの誤差
情報に基づいて、圧縮部２１が出力した補正データを、
元の画像の符号化結果とすることの適正さを判定するよ
うになされている。そして、判定部２４は、圧縮部２１
が出力した補正データを、元の画像の符号化結果とする
ことが適正でないと判定した場合には、圧縮部２１を制
御し、さらに、圧縮データを補正させ、その結果得られ
る新たな補正データを出力させるようになされている。
また、判定部２４は、圧縮部２１が出力した補正データ
を、元の画像の符号化結果とすることが適正であると判
定した場合には、圧縮部２１から供給された補正データ
を、最適な圧縮データ（以下、適宜、最適圧縮データと
いう）として多重化部２５に供給するとともに、ローカ
ルデコード部２２から供給された予測係数を多重化部２
５に供給するようになされている。

【００５４】多重化部２５は、判定部２４からの最適圧
縮データ（補正データ）と、予測係数とを多重化し、そ
の多重化結果を、符号化データとして、送信機／記録装
置１６（図５）に供給するようになされている。

【００５５】次に、図７のフローチャートを参照して、
その動作について説明する。圧縮部２１に対して、画像
データが供給されると、圧縮部２１は、ステップＳ１に
おいて、その画像データを間引くことにより圧縮し、最
初は、補正を行わずに、ローカルデコード部２２および
判定部２４に出力する。ローカルデコード部２２では、
ステップＳ２において、圧縮部２１からの補正データ
（最初は、上述したように、画像データを、単純に間引
いた圧縮データそのもの）がローカルデコードされる。

【００５６】即ち、ステップＳ２では、圧縮部２１から
の補正データとの線形結合により、元の画像の予測値を
算出するための予測係数を求める適応処理が行われ、そ
の予測係数に基づいて、予測値が求められる。ローカル
デコード部２２において求められた予測値は誤差算出部
２３に、また、予測係数は判定部２４に供給される。

【００５７】ここで、ローカルデコード部２２が出力す
る予測値で構成される画像は、受信装置４側において得
られる復号画像と同一のものである。

【００５８】誤差算出部２３は、ローカルデコード部２
２から、元の画像の予測値を受信すると、ステップＳ３
において、元の画像データに対する、ローカルデコード
部２２からの予測値の予測誤差を算出し、誤差情報とし
て、判定部２４に供給する。判定部２４は、誤差算出部
２３から誤差情報を受信すると、ステップＳ４におい
て、その誤差情報に基づいて、圧縮部２１が出力した補
正データを、元の画像の符号化結果とすることの適正さ
を判定する。

【００５９】即ち、ステップＳ４においては、誤差情報
が所定の閾値ε以下であるかどうかが判定される。ステ
ップＳ４において、誤差情報が所定の閾値ε以下でない
と判定された場合、圧縮部２１が出力した補正データ
を、元の画像の符号化データとするのは適正でないと認
識され、ステップＳ５に進み、判定部２４は、圧縮部２
１を制御し、これにより、圧縮データを補正させる。圧
縮部２１は、判定部２４の制御に従って、補正量（後述
する補正値△）を変えて、圧縮データを補正し、その結
果得られる補正データを、ローカルデコード部２２およ
び判定部２４に出力する。そして、ステップＳ２に戻
り、以下、同様の処理が繰り返される。

【００６０】一方、ステップＳ４において、誤差情報が
所定の閾値ε以下であると判定された場合、圧縮部２１
が出力した補正データを、元の画像の符号化結果とする
のは適正であると認識され、判定部２４は、所定の閾値
ε以下の誤差情報が得られたときの補正データを、最適
圧縮データとして、予測係数とともに、多重化部２５に
出力する。多重化部２５では、ステップＳ６において、
判定部２４からの最適圧縮データと予測係数とが多重化
され、その結果得られる符号化データが出力されて、処
理を終了する。

【００６１】以上のように、誤差情報が所定の閾値ε以
下となったときにおける、圧縮データを補正した補正デ
ータを、元の画像の符号化結果とするようにしたので、
受信装置４側においては、その補正データに基づいて、
元の画像（原画像）とほぼ同一の画像を得ることが可能
となる。

【００６２】次に、図８は、図６の圧縮部２１の構成例
を示している。

【００６３】符号化すべき画像データは、間引き回路３
１に入力されるようになされており、間引き回路３１
は、入力された画像データを１／Ｎ（いまの場合、１／
２）に間引くようになされている。従って、間引き回路
３１からは、画像データを、１／Ｎに圧縮した圧縮デー
タが出力されるようになされている。この圧縮データ
は、間引き回路３１から補正回路３２に供給されるよう
になされている。

【００６４】補正回路３２は、判定部２４（図６）から
の制御信号に従って、補正値ＲＯＭ３３にアドレスを与
え、これにより、補正値△を読み出すようになされてい
る。そして、補正回路３２は、間引き回路３１からの圧
縮データに対して、補正値ＲＯＭ３３からの補正値△
を、例えば加算することで、補正データを生成し、ロー
カルデコード部２２および判定部２４に供給するように
なされている。補正値ＲＯＭ３３は、間引き回路３１が
出力する圧縮データを補正するための、各種の補正値△
の組合せ（例えば、１フレーム分の圧縮データを補正す
るための補正値の組合せなど）を記憶しており、補正回
路３２から供給されるアドレスに対応する補正値△の組
合せを読み出して、補正回路３２に供給するようになさ
れている。

【００６５】次に、図９を参照して、図８の圧縮部２１
の処理について説明する。

【００６６】例えば、１フレーム（フィールド）分など
の画像データが、間引き回路３１に供給されると、間引
き回路３１は、ステップＳ１１において、その画像デー
タを１／Ｎに間引き、その結果得られる圧縮データを、
補正回路３２に出力する。

【００６７】ここで、間引き回路３１は、図２に示すよ
うに、画像データを、例えば、各ライン毎に１／２に間
引くようになされている。なお、間引き回路３１は、以
上のような処理を、例えば、１フレーム（フィールド）
単位で行うようになされている。従って、間引き回路３
１から補正回路３２に対しては、１フレームの画像デー
タが１／２に間引きされた圧縮データとして供給され
る。但し、間引き回路３１における間引き処理は、その
他、１フレームの画像を幾つかのブロックに分割し、そ
のブロック単位で行うようにすることも可能である。

【００６８】補正回路３２は、間引き回路３１から圧縮
データを受信すると、ステップＳ１２において、判定部
２４（図６）から制御信号を受信したかどうかを判定す
る。ステップＳ１２において、制御信号を受信していな
いと判定された場合、ステップＳ１５に進み、補正回路
３２は、間引き回路３１からの圧縮データを、そのまま
補正データとして、ローカルデコード部２２および判定
部２４に出力し、ステップＳ１２に戻る。

【００６９】即ち、判定部２４は、上述したように、誤
差情報に基づいて、圧縮部２１（補正回路３２）を制御
するようになされており、間引き回路３１から圧縮デー
タが出力された直後は、まだ、誤差情報が得られないた
め（誤差情報が、誤差算出部２３から出力されないた
め）、判定部２４からは制御信号は出力されない。この
ため、間引き回路３１から圧縮データが出力された直後
は、補正回路３２は、その圧縮データを補正せず（０を
加算する補正をして）、そのまま補正データとして、ロ
ーカルデコード部２２および判定部２４に出力する。

【００７０】一方、ステップＳ１２において、判定部２
４からの制御信号を受信したと判定された場合、ステッ
プＳ１３において、補正回路３２は、その制御信号に従
ったアドレスを、補正値ＲＯＭ３３に出力する。これに
より、ステップＳ１３では、補正値ＲＯＭ３３から、そ
のアドレスに記憶されている、１フレーム分の圧縮デー
タを補正するための補正値△の組合せ（集合）が読み出
され、補正回路３２に供給される。補正回路３２は、補
正値ＲＯＭ３３から補正値△の組合せを受信すると、ス
テップＳ１４において、１フレームの圧縮データそれぞ
れに、対応する補正値△を加算し、これにより、圧縮デ
ータを補正した補正データを算出する。その後は、ステ
ップＳ１５に進み、補正データが、補正回路３２からロ
ーカルデコード部２２および判定部２４に出力され、ス
テップＳ１２に戻る。

【００７１】以上のようにして、圧縮部２１は、判定部
２４の制御に従って、圧縮データを、種々の値に補正し
た補正データを出力することを繰り返す。

【００７２】なお、判定部２４は、１フレームの画像に
ついての符号化を終了すると、その旨を表す制御信号
を、圧縮部２１に供給するようになされており、圧縮部
２１は、その制御信号を受信すると、次のフレームの画
像に対して、図９のフローチャートに従った処理を施す
ようになされている。

【００７３】また、上述の場合においては、間引き回路
３１に、２画素に１個の割合で画素データ（画素値）を
抽出させることにより、圧縮データを生成させるように
したが、その他、例えば、３×３画素の平均値を算出
し、その平均値を、３×３画素の中心の画素の画素値と
して、圧縮データを生成させるようにすることなども可
能である。

【００７４】次に、図１０は、図６のローカルデコード
部２２の構成例を示している。

【００７５】圧縮部２１からの補正データは、クラス分
類用ブロック化回路４１および予測値計算用ブロック化
回路４２に供給されるようになされている。クラス分類
用ブロック化回路４１は、補正データを、その性質に応
じて所定のクラスに分類するための単位であるクラス分
類用ブロックにブロック化するようになされている。

【００７６】即ち、いま、クラス分類用ブロック化回路
４１は、図２に示す４つの画素Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，Ｘ₄の合
計４画素で構成されるクラス分類用ブロックを構成する
ようになされている。このクラス分類用ブロックは、ク
ラス分類適応処理回路４３に供給されるようになされて
いる。

【００７７】なお、この場合、クラス分類用ブロック
は、４画素でなる十文字形状のブロックで構成されるこ
ととなるが、クラス分類用ブロックの形状は、その他、
例えば、長方形や、正方形、その他の任意な形とするこ
とが可能である。また、クラス分類用ブロックを構成す
る画素数も、４画素に限定されるものではない。

【００７８】予測値計算用ブロック化回路４２は、補正
データを、元の画像の予測値を計算するための単位であ
る予測値計算用ブロックにブロック化するようになされ
ている。この実施例の場合、そのブロックはクラス分類
用のブロックと同一とされ、図２の画素データＸ₁乃至
Ｘ₄により、そのブロックが構成される。

【００７９】このように、この実施例の場合、予測値計
算用ブロック化回路４２は、クラス分類用ブロック化回
路４１と同一の範囲をブロック化するため、両者は共用
するようにしてもよい。

【００８０】予測値計算用ブロック化回路４２において
得られた予測値計算用ブロックは、クラス分類適応処理
回路４３に供給されるようになされている。

【００８１】なお、予測値計算用ブロックについても、
クラス分類用ブロックにおける場合と同様に、その画素
数および形状は、上述したものに限定されるものではな
い。但し、予測値計算用ブロックを構成する画素数は、
クラス分類用ブロックを構成する画素数以上とするのが
望ましい。

【００８２】また、上述のようなブロック化を行う場合
において（ブロック化以外の処理についても同様）、画
像の画枠付近では、対応する画素が存在しないことがあ
るが、この場合には、例えば、画枠を構成する画素と同
一の画素が、その外側に存在するものとして処理を行
う。

【００８３】クラス分類適応処理回路４３は、ＡＤＲＣ
（Adaptive Dynamic Range Coding）処理回路、クラス
分類回路４５、および適応処理回路４６で構成され、ク
ラス分類適応処理を行うようになされている。

【００８４】クラス分類適応処理とは、入力信号を、そ
の特徴に基づいて幾つかのクラスに分類し、各クラスの
入力信号に、そのクラスに適切な適応処理を施すもの
で、大きく、クラス分類処理と適応処理とに分かれてい
る。

【００８５】ここで、クラス分類処理および適応処理に
ついて簡単に説明する。

【００８６】まず、クラス分類処理について説明する。

【００８７】いま、例えば、図１１（Ａ）に示すよう
に、ある注目画素と、それに隣接する３つの画素によ
り、２×２画素でなるブロック（クラス分類用ブロッ
ク）を構成し、また、各画素は、１ビットで表現される
（０または１のうちのいずれかのレベルをとる）ものと
する。この場合、２×２の４画素のブロックは、各画素
のレベル分布により、図１１（Ｂ）に示すように、１６
（＝（２¹）⁴）パターンに分類することができる。この
ようなパターン分けが、クラス分類処理であり、クラス
分類回路４５において行われる。

【００８８】なお、クラス分類処理は、画像（ブロック
内の画像）のアクティビティ（画像の複雑さ）（変化の
激しさ）などをも考慮して行うようにすることが可能で
ある。

【００８９】ここで、通常、各画素には、例えば８ビッ
ト程度が割り当てられる。また、本実施例においては、
上述したように、クラス分類用ブロックは、３×３の９
画素で構成される。従って、このようなクラス分類用ブ
ロックを対象にクラス分類処理を行ったのでは、
（２⁸）⁹という膨大な数のクラスに分類されることにな
る。

【００９０】そこで、本実施例においては、ＡＤＲＣ処
理回路４４において、クラス分類用ブロックに対して、
ＡＤＲＣ処理が施されるようになされており、これによ
り、クラス分類用ブロックを構成する画素のビット数を
小さくすることで、クラス数を削減するようになされて
いる。

【００９１】即ち、例えば、いま、説明を簡単にするた
め、図１２（Ａ）に示すように、直線上に並んだ４画素
で構成されるブロックを考えると、ＡＤＲＣ処理におい
ては、その画素値の最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮが検出
される。そして、ＤＲ＝ＭＡＸ−ＭＩＮを、ブロックの
局所的なダイナミックレンジとし、このダイナミックレ
ンジＤＲに基づいて、ブロックを構成する画素の画素値
がＫビットに再量子化される。

【００９２】即ち、ブロック内の各画素値から、最小値
ＭＩＮを減算し、その減算値をＤＲ／２^Kで除算する。
そして、その結果得られる除算値に対応するコード（Ａ
ＤＲＣコード）に変換される。具体的には、例えば、Ｋ
＝２とした場合、図１２（Ｂ）に示すように、除算値
が、ダイナミックレンジＤＲを４（＝２²）等分して得
られるいずれの範囲に属するかが判定され、除算値が、
最も下のレベルの範囲、下から２番目のレベルの範囲、
下から３番目のレベルの範囲、または最も上のレベルの
範囲に属する場合には、それぞれ、例えば、００Ｂ，０
１Ｂ，１０Ｂ、または１１Ｂなどの２ビットにコード化
される（Ｂは２進数であることを表す）。そして、復号
側においては、ＡＤＲＣコード００Ｂ，０１Ｂ，１０
Ｂ、または１１Ｂは、ダイナミックレンジＤＲを４等分
して得られる最も下のレベルの範囲の中心値Ｌ₀₀、下か
ら２番目のレベルの範囲の中心値Ｌ₀₁、下から３番目の
レベルの範囲の中心値Ｌ₁₀、または最も上のレベルの範
囲の中心値Ｌ₁₁に変換され、その値に、最小値ＭＩＮが
加算されることで復号が行われる。

【００９３】ここで、このようなＡＤＲＣ処理はノンエ
ッジマッチングと呼ばれる。このようなノンエッジマッ
チングに対して、図１２（Ｃ）に示すように、ダイナミ
ックレンジＤＲを４等分して得られる最も下のレベルの
範囲に属する画素値の平均値ＭＩＮ’、またはその最も
上のレベルの範囲に属する画素値の平均値ＭＡＸ’に、
ＡＤＲＣコード００Ｂまたは１１Ｂそれぞれを変換する
とともに、ＭＡＸ’−ＭＩＮ’で規定されるダイナミッ
クレンジＤＲ’を等分（３等分）するレベルに、ＡＤＲ
Ｃコード０１Ｂと１０Ｂを変換することにより、ＡＤＲ
Ｃコードの復号を行うようなＡＤＲＣ処理があり、これ
は、エッジマッチングと呼ばれる。

【００９４】なお、ＡＤＲＣ処理については、本件出願
人が先に出願した、例えば、特開平３−５３７７８号公
報などに、その詳細が開示されている。

【００９５】ブロックを構成する画素に割り当てられて
いるビット数より少ないビット数で再量子化を行うＡＤ
ＲＣ処理を施すことにより、上述したように、クラス数
を削減することができ、このようなＡＤＲＣ処理が、Ａ
ＤＲＣ処理回路４４において行われるようになされてい
る。

【００９６】なお、本実施例では、クラス分類回路４５
において、ＡＤＲＣ処理回路４４から出力されるＡＤＲ
Ｃコードに基づいて、クラス分類処理が行われるが、ク
ラス分類処理は、その他、例えば、ＤＰＣＭ（予測符号
化）や、ＢＴＣ（Block Truncation Coding）、ＶＱ
（ベクトル量子化）、ＤＣＴ（離散コサイン変換）、ア
ダマール変換などを施したデータを対象に行うようにす
ることも可能である。

【００９７】次に、適応処理について説明する。

【００９８】例えば、いま、元の画像の画素値ｙの予測
値Ｅ［ｙ］を、その周辺の幾つかの画素の画素値（以
下、適宜、学習データという）ｘ₁，ｘ₂，・・・と、所
定の予測係数ｗ₁，ｗ₂，・・・の線形結合により規定さ
れる線形１次結合モデルにより求めることを考える。こ
の場合、予測値Ｅ［ｙ］は、次式で表すことができる。

【００９９】 Ｅ［ｙ］＝ｗ₁ｘ₁＋ｗ₂ｘ₂＋・・・ ・・・（１）

【０１００】そこで、一般化するために、予測係数ｗの
集合でなる行列Ｗ、学習データの集合でなる行列Ｘ、お
よび予測値Ｅ［ｙ］の集合でなる行列Ｙ’を、

【数１】 で定義すると、次のような観測方程式が成立する。

【０１０１】 ＸＷ＝Ｙ’ ・・・（２）

【０１０２】そして、この観測方程式に最小自乗法を適
用して、元の画像の画素値ｙに近い予測値Ｅ［ｙ］を求
めることを考える。この場合、元の画像の画素値（以
下、適宜、教師データという）ｙの集合でなる行列Ｙ、
および元の画像の画素値ｙに対する予測値Ｅ［ｙ］の残
差ｅの集合でなる行列Ｅを、

【数２】 で定義すると、式（２）から、次のような残差方程式が
成立する。

【０１０３】 ＸＷ＝Ｙ＋Ｅ ・・・（３）

【０１０４】この場合、元の画像の画素値ｙに近い予測
値Ｅ［ｙ］を求めるための予測係数ｗ_iは、自乗誤差

【数３】 を最小にすることで求めることができる。

【０１０５】従って、上述の自乗誤差を予測係数ｗ_iで
微分したものが０になる場合、即ち、次式を満たす予測
係数ｗ_iが、元の画像の画素値ｙに近い予測値Ｅ［ｙ］
を求めるため最適値ということになる。

【０１０６】

【数４】 ・・・（４）

【０１０７】そこで、まず、式（３）を、予測係数ｗ_i
で微分することにより、次式が成立する。

【０１０８】

【数５】 ・・・（５）

【０１０９】式（４）および（５）より、式（６）が得
られる。

【０１１０】

【数６】 ・・・（６）

【０１１１】さらに、式（３）の残差方程式における学
習データｘ、予測係数ｗ、教師データｙ、および残差ｅ
の関係を考慮すると、式（６）から、次のような正規方
程式を得ることができる。

【０１１２】

【数７】 ・・・（７）

【０１１３】式（７）の正規方程式は、求めるべき予測
係数ｗの数と同じ数だけたてることができ、従って、式
（７）を解くことで、最適な予測係数ｗを求めることが
できる。なお、式（７）を解くにあたっては、例えば、
掃き出し法（Gauss-Jordanの消去法）などを適用するこ
とが可能である。

【０１１４】以上のようにして、最適な予測係数ｗを求
め、さらに、その予測係数ｗを用い、式（１）により、
元の画像の画素値ｙに近い予測値Ｅ［ｙ］を求めるのが
適応処理であり、この適応処理が、適応処理回路４６に
おいて行われるようになされている。

【０１１５】なお、適応処理は、間引かれた画像には含
まれていない、元の画像に含まれる成分が再現される点
で、補間処理とは異なる。即ち、適応処理では、式
（１）だけを見る限りは、いわゆる補間フィルタを用い
ての補間処理と同一であるが、その補間フィルタのタッ
プ係数に相当する予測係数ｗが、教師データｙを用いて
の、いわば学習により求められるため、元の画像に含ま
れる成分を再現することができる。このことから、適応
処理は、いわば画像の創造作用がある処理ということが
できる。

【０１１６】次に、図１３のフローチャートを参照し
て、図１０のローカルデコード部２２の処理について説
明する。

【０１１７】ローカルデコード部２２においては、まず
最初に、ステップＳ２１において、圧縮部２１からの補
正データがブロック化される。即ち、クラス分類用ブロ
ック化回路４１において、補正データが、４画素のクラ
ス分類用ブロックにブロック化され、クラス分類適応処
理回路４３に供給されるとともに、予測値計算用ブロッ
ク化回路４２において、補正データが４画素の予測値計
算用ブロックにブロック化され、クラス分類適応処理回
路４３に供給される。

【０１１８】クラス分類適応処理回路４３には、上述し
たように、クラス分類用ブロックおよび予測値計算用ブ
ロックの他、元の画像データが供給されるようになされ
ており、クラス分類用ブロックはＡＤＲＣ処理部４４
に、予測値計算用ブロックおよび元の画像データは適応
処理回路４６に供給されるようになされている。

【０１１９】ＡＤＲＣ処理回路４４は、クラス分類用ブ
ロックを受信すると、ステップＳ２２において、そのク
ラス分類用ブロックに対して、例えば、１ビットのＡＤ
ＲＣ（１ビットで再量子化を行うＡＤＲＣ）処理を施
し、これにより、補正データを、１ビットに変換（符号
化）して、クラス分類回路４５に出力する。クラス分類
回路４５は、ステップＳ２３において、ＡＤＲＣ処理が
施されたクラス分類用ブロックに対して、クラス分類処
理を施し、そのクラス分類用ブロックが属するクラスを
判定する。このクラスの判定結果は、クラス情報とし
て、適応処理回路４６に供給される。

【０１２０】なお、本実施例においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの
各成分が１ビットのＡＤＲＣ処理が施された４画素で構
成されるクラス分類用ブロックに対して、クラス分類処
理が施されるので、各クラス分類用ブロックは、４０９
６（＝（２³）⁴）のクラスのうちのいずれかに分類され
ることになる。

【０１２１】そして、ステップＳ２４に進み、適応処理
回路４６において、クラス分類回路４５からのクラス情
報に基づいて、各クラスごとに適応処理が施され、これ
により、予測係数および元の画像データの予測値が算出
される。

【０１２２】即ち、本実施例においては、例えば、ある
１つの画素に注目した場合に、その注目画素の周りに隣
接する４個の画素でなる予測値計算用ブロックを用い
て、適応処理が行われる。

【０１２３】具体的には、例えば、いま、図２に示した
４個の補正データＸ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，Ｘ₄でなるクラス分類
用ブロックについてのクラス情報Ｃが、クラス分類回路
４５から出力され、また、予測値計算用ブロックとし
て、４画素の補正データＸ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，Ｘ₄でなる予測
値計算用ブロックが、予測値計算用ブロック化回路４２
から出力されたものとすると、まず、その予測値計算用
ブロックを構成する補正データを、学習データとすると
ともに、元の画像における、補正データＹ₁を、教師デ
ータとして、式（７）に示した正規方程式がたてられ
る。

【０１２４】さらに、クラス情報Ｃにクラス分類される
他の予測値計算用ブロックについても同様にして、正規
方程式がたてられ、画素値Ｙ_R1の予測値Ｅ［Ｙ_R1］を求
めるための予測係数ｗ₁（Ｒ）乃至ｗ₁₂（Ｒ）を算出す
ることができるだけの数の正規方程式が得られると（従
って、そのような数の正規方程式が得られるまでは、ス
テップＳ２４では、正規方程式をたてる処理までが行わ
れる）、その正規方程式を解くことで、クラス情報Ｃに
ついて、画素値Ｙ_R1の予測値Ｅ［Ｙ_R1］を求めるのに最
適な予測係数ｗ₁（Ｒ）乃至ｗ₁₂（Ｒ）が算出される。
そして、式（１）に対応する次式に従って、予測値Ｅ
［Ｙ_R1］が求められる。Ｙ_G1，Ｙ_B1などについても同様
である。

【０１２５】Ｅ［Ｙ_R1］＝ｗ₁（Ｒ）Ｘ_R1＋ｗ₂（Ｒ）Ｘ
_G1＋ｗ₃（Ｒ）Ｘ_B1＋ｗ₄（Ｒ）Ｘ_R2＋ｗ₅（Ｒ）Ｘ_G2＋
ｗ₆（Ｒ）Ｘ_B2＋ｗ₇（Ｒ）Ｘ_R3＋ｗ₈（Ｒ）Ｘ_G3＋ｗ
₉（Ｒ）Ｘ_B3＋ｗ₁₀（Ｒ）Ｘ_R4＋ｗ₁₁（Ｒ）Ｘ_G4＋ｗ₁₂
（Ｒ）Ｘ_B4 Ｅ［Ｙ_G1］＝ｗ₁（Ｇ）Ｘ_R1＋ｗ₂（Ｇ）Ｘ_G1＋ｗ
₃（Ｇ）Ｘ_B1＋ｗ₄（Ｇ）Ｘ_R2＋ｗ₅（Ｇ）Ｘ_G2＋ｗ
₆（Ｇ）Ｘ_B2＋ｗ₇（Ｇ）Ｘ_R3＋ｗ₈（Ｇ）Ｘ_G3＋ｗ
₉（Ｇ）Ｘ_B3＋ｗ₁₀（Ｇ）Ｘ_R4＋ｗ₁₁（Ｇ）Ｘ_G4＋ｗ₁₂
（Ｇ）Ｘ_B4 Ｅ［Ｙ_B1］＝ｗ₁（Ｂ）Ｘ_R1＋ｗ₂（Ｂ）Ｘ_G1＋ｗ
₃（Ｂ）Ｘ_B1＋ｗ₄（Ｂ）Ｘ_R2＋ｗ₅（Ｂ）Ｘ_G2＋ｗ
₆（Ｂ）Ｘ_B2＋ｗ₇（Ｂ）Ｘ_R3＋ｗ₈（Ｂ）Ｘ_G3＋ｗ
₉（Ｂ）Ｘ_B3＋ｗ₁₀（Ｂ）Ｘ_R4＋ｗ₁₁（Ｂ）Ｘ_G4＋ｗ₁₂
（Ｂ）Ｘ_B4

【０１２６】ステップＳ２４において、以上のようにし
て各画素のＲ，Ｇ，Ｂの各成分についての予測係数が求
められると、予測値が誤差算出部２３に出力されるとと
もに、予測係数が判定部２４に出力され、ステップＳ２
１に戻り、以下同様の処理が繰り返される。

【０１２７】次に、図１４は、図６の誤差算出部２３の
構成例を示している。

【０１２８】ブロック化回路５１には、元の画像データ
が供給されるようになされており、ブロック化回路５１
は、その画素データを、ローカルデコード部２２から出
力される予測値に対応する画素単位でブロック化し、そ
の結果得られるブロックの画素（いまの場合、このブロ
ックは１個の画素（図２のＹ₁）により構成される）
を、自乗誤差算出回路５２に出力するようになされてい
る。自乗誤差算出部５２には、上述したように、ブロッ
ク化回路５１から画素データが供給される他、ローカル
デコード部２２から予測値としての画素データが供給さ
れるようになされており、自乗誤差算出回路５２は、原
画像に対する、予測値の予測誤差としての自乗誤差を算
出し、積算部５５に供給するようになされている。

【０１２９】即ち、自動誤差算出回路は５２は、演算器
５３および５４で構成されている。演算器５３は、ブロ
ック化回路５１からのブロック化された画像データそれ
ぞれから、対応する予測値を減算し、その減算値を、演
算器５４に供給するようになされている。演算器５４
は、演算器５３の出力（元の画像データと予測値との差
分）を自乗し、積算部５５に供給するようになされてい
る。

【０１３０】積算部５５は、自乗誤差算出回路５２から
自乗誤差を受信すると、メモリ５６の記憶値を読み出
し、その記憶値と自乗誤差とを加算して、再び、メモリ
５６に供給して記憶させることを繰り返すことで、自乗
誤差の積算値（誤差分散）を求めるようになされてい
る。さらに、積算部５５は、所定量（例えば、１フレー
ム分など）についての自乗誤差の積算が終了すると、そ
の積算値を、メモリ５６から読み出し、誤差情報とし
て、判定部２４に供給するようになされている。メモリ
５６は、１フレームについての処理が終了するごとに、
その記憶値をクリアしながら、積算部５５の出力値を記
憶するようになされている。

【０１３１】次に、その動作について、図１５のフロー
チャートを参照して説明する。誤差算出部２３では、ま
ず最初に、ステップＳ３１において、メモリ５６の記憶
値が、例えば０にクリアされ、ステップＳ３２に進み、
ブロック化回路５１において、画像データが、上述した
ようにブロック化され、その結果得られるブロックが、
自乗誤差算出回路５２に供給される。自乗誤差算出回路
５２では、ステップＳ３３において、ブロック化回路５
１から供給されるブロックを構成する、元の画像の画像
データと、ローカルデコード部２２から供給される予測
値との自乗誤差が算出される。

【０１３２】即ち、ステップＳ３３では、演算器５３に
おいて、ブロック化回路５１より供給されたブロック化
された画像データそれぞれから、対応する予測値が減算
され、演算器５４に供給される。さらに、ステップＳ３
３では、演算器５４において、演算器５３の出力が自乗
され、積算部５５に供給される。

【０１３３】積算部５５は、自乗誤差算出回路５２から
自乗誤差を受信すると、ステップＳ３４において、メモ
リ５６の記憶値を読み出し、その記憶値と自乗誤差とを
加算することで、自乗誤差の積算値を求める。積算部５
５において算出された自乗誤差の積算値は、メモリ５６
に供給され、前回の記憶値に上書きされることで記憶さ
れる。

【０１３４】そして、積算部５５では、ステップＳ３５
において、所定量としての、例えば、１フレーム分につ
いての自乗誤差の積算が終了したかどうかが判定され
る。ステップＳ３５において、１フレーム分についての
自乗誤差の積算が終了していないと判定された場合、ス
テップＳ３２に戻り、再び、ステップＳ３２からの処理
を繰り返す。また、ステップＳ３５において、１フレー
ム分についての自乗誤差の積算が終了したと判定された
場合、ステップＳ３６に進み、積算部５５は、メモリ５
６に記憶された１フレーム分についての自乗誤差の積算
値を読み出し、誤差情報として、判定部２４に出力す
る。そして、ステップＳ３１に戻り、再び、ステップＳ
３１からの処理を繰り返す。

【０１３５】従って、誤差算出部２３では、元の画像デ
ータをＹ_iとするとともに、その予測値をＥ［Ｙ_i］とす
るとき、次式に従った演算が行われることで、誤差情報
Ｑが算出される。

【０１３６】Ｑ＝（Σ（Ｙ_i）−Ｅ［Ｙ_i］）² 但し、Σは、１フレーム分についてのサメーションを意
味する。

【０１３７】次に、図１６は、図６の判定部２４の構成
例を示している。

【０１３８】予測係数メモリ６１は、ローカルデコード
部２２から供給される予測係数を記憶するようになされ
ている。補正データメモリ６２は、圧縮部２１から供給
される補正データを記憶するようになされている。

【０１３９】なお、補正データメモリ６２は、圧縮部２
１において、圧縮データが新たに補正され、これによ
り、新たな補正データが供給された場合には、既に記憶
している補正データ（前回の補正データ）に代えて、新
たな補正データを記憶するようになされている。また、
このように補正データが、新たなものに更新されるタイ
ミングで、ローカルデコード部２２からは、その新たな
補正データに対応する、新たな予測係数のセットが出力
されるが、予測係数メモリ６１においても、このように
新たな予測係数が供給された場合には、既に記憶してい
る予測係数（前回の予測係数）に代えて、その新たな予
測係数を記憶するようになされている。

【０１４０】誤差情報メモリ６３は、誤差算出部２３か
ら供給される誤差情報を記憶するようになされている。
なお、誤差情報メモリ６３は、誤差算出部２３から、今
回供給された誤差情報の他に、前回供給された誤差情報
も記憶するようになされている（新たな誤差情報が供給
されても、さらに新たな誤差情報が供給されるまでは、
既に記憶している誤差情報を保持するようになされてい
る）。なお、誤差情報メモリ６３は、新たなフレームに
ついての処理が開始されるごとにクリアされるようにな
されている。

【０１４１】比較回路６４は、誤差情報メモリ６３に記
憶された今回の誤差情報と、所定の閾値εとを比較し、
さらに、必要に応じて、今回の誤差情報と前回の誤差情
報との比較も行うようになされている。比較回路６４に
おける比較結果は、制御回路６５に供給されるようにな
されている。

【０１４２】制御回路６５は、比較回路６４における比
較結果に基づいて、補正データメモリ６２に記憶された
補正データを、元の画像の符号化結果とすることの適正
（最適）さを判定し、最適でないと認識（判定）した場
合には、新たな補正データの出力を要求する制御信号
を、圧縮部２１（補正回路３２）（図８）に供給するよ
うになされている。また、制御回路６５は、補正データ
メモリ６２に記憶された補正データを、元の画像の符号
化結果とすることが最適であると認識した場合には、予
測係数メモリ６１に記憶されている予測係数を読み出
し、多重化部２５に出力するとともに、補正データメモ
リ６２に記憶されている補正データを読み出し、最適圧
縮データとして、やはり多重化部２５に供給するように
なされている。さらに、この場合、制御回路６５は、１
フレームの画像についての符号化を終了した旨を表す制
御信号を、圧縮部２１に出力し、これにより、上述した
ように、圧縮部２１に、次のフレームについての処理を
開始させるようになされている。

【０１４３】次に、図１７を参照して、判定部２４の動
作について説明する。判定部２４では、まず最初に、ス
テップＳ４１において、誤差算出部２３から誤差情報を
受信したかどうかが、比較回路６４によって判定され、
誤差情報を受信していないと判定された場合、ステップ
Ｓ４１に戻る。また、ステップＳ４１において、誤差情
報を受信したと判定された場合、即ち、誤差情報メモリ
６３に誤差情報が記憶された場合、ステップＳ４２に進
み、比較回路６４において、誤差情報メモリ６３に、い
ま記憶された誤差情報（今回の誤差情報）と、所定の閾
値εとが比較され、いずれが大きいかが判定される。

【０１４４】ステップＳ４２において、今回の誤差情報
が、所定の閾値ε以上であると判定された場合、比較回
路６４において、誤差情報メモリ６３に記憶されている
前回の誤差情報が読み出される。そして、比較回路６４
は、ステップＳ４３において、前回の誤差情報と、今回
の誤差情報とを比較し、いずれが大きいかを判定する。

【０１４５】ここで、１フレームについての処理が開始
され、最初に誤差情報が供給されたときには、誤差情報
メモリ６３には、前回の誤差情報は記憶されていないの
で、この場合には、判定部２４においては、ステップＳ
４３以降の処理は行われず、制御回路６５において、所
定の初期アドレスを出力するように、補正回路３２（図
８）を制御する制御信号が出力されるようになされてい
る。

【０１４６】ステップＳ４３において、今回の誤差情報
が、前回の誤差情報以下であると判定された場合、即
ち、圧縮データの補正を行うことにより誤差情報が減少
した場合、ステップＳ４４に進み、制御回路６５は、補
正値△を、前回と同様に変化させるように指示する制御
信号を、補正回路３２に出力し、ステップＳ４１に戻
る。また、ステップＳ４３において、今回の誤差情報
が、前回の誤差情報より大きいと判定された場合、即
ち、圧縮データの補正を行うことにより誤差情報が増加
した場合、ステップＳ４５に進み、制御回路６５は、補
正値△を、前回と逆に変化させるように指示する制御信
号を、補正回路３２に出力し、ステップＳ４１に戻る。

【０１４７】なお、減少し続けていた誤差情報が、ある
タイミングで上昇するようになったときは、制御回路６
５は、補正値△を、いままでの場合の、例えば１／２の
大きさで、前回と逆に変化させるように指示する制御信
号を出力するようになされている。

【０１４８】そして、ステップＳ４１乃至Ｓ４５の処理
を繰り返すことにより、誤差情報が減少し、これによ
り、ステップＳ４２において、今回の誤差情報が、所定
の閾値εより小さいと判定された場合、ステップＳ４６
に進み、制御回路６５は、予測係数メモリ６１に記憶さ
れている予測係数を読み出すとともに、補正データメモ
リ６２に記憶されている補正データを読み出し、多重化
部２５に供給して、処理を終了する。

【０１４９】その後は、次のフレームについての誤差情
報が供給されるのを待って、再び、図１７に示すフロー
チャートに従った処理を繰り返す。

【０１５０】なお、補正回路３２には、圧縮データの補
正は、１フレームすべての圧縮データについて行わせる
ようにすることもできるし、その一部の圧縮データにつ
いてだけ行わせるようにすることもできる。一部の圧縮
データについてだけ補正を行う場合においては、制御回
路６５に、例えば、誤差情報に対する影響の強い画素を
検出させ、そのような画素についての圧縮データだけを
補正するようにすることができる。誤差情報に対する影
響の強い画素は、例えば、次のようにして検出すること
ができる。即ち、まず最初に、間引き後に残った画素に
ついての圧縮データをそのまま用いて処理を行うことに
より、その誤差情報を得る。そして、間引き後に残った
画素についての圧縮データを、１つずつ、同一の補正値
△だけ補正するような処理を行わせる制御信号を、制御
回路６５から補正回路３２に出力し、その結果得られる
誤差情報を、圧縮データをそのまま用いた場合に得られ
た誤差情報と比較し、その差が、所定値以上となる画素
を、誤差情報に対する影響の強い画素として検出すれば
良い。

【０１５１】以上のように、誤差情報を所定の閾値εよ
り小さくする（以下にする）まで、圧縮データの補正が
繰り返され、誤差情報が所定の閾値εより小さくなった
ときにおける補正データが、画像の符号化結果として出
力されるので、受信装置４においては、間引き後の画像
を構成する画素の画素値を、元の画像を復元するのに最
も適当な値にした補正データから、原画像と同一（ほぼ
同一）の復号画像を得ることが可能となる。

【０１５２】また、画像は、間引き処理により圧縮され
る他、ＡＤＲＣ処理およびクラス分類適応処理などによ
っても圧縮されるため、非常に高圧縮率の符号化データ
を得ることができる。なお、送信装置１における、以上
のような符号化処理は、間引きによる圧縮処理と、クラ
ス分類適応処理とを、いわば有機的に統合して用いるこ
とにより、高能率圧縮を実現するものであり、このこと
から統合符号化処理ということができる。

【０１５３】次に、図１８は、図１の受信装置４のさら
に他の構成例を示している。

【０１５４】受信機／再生装置７１においては、記録媒
体２に記録された符号化データが再生され、または伝送
路３を介して伝送されてくる符号化データが受信され、
分離部７２に供給される。分離部７２では、符号化デー
タが、補正データと予測係数に分離され、補正データ
は、クラス分類用ブロック化回路７３および予測値計算
用ブロック化回路７７に供給され、予測係数は、予測回
路７６に供給される。

【０１５５】クラス分類用ブロック化回路７３、ＡＤＲ
Ｃ処理回路７４、クラス分類回路７５、または予測値計
算用ブロック化回路７７は、図１０におけるクラス分類
用ブロック化回路４１、ＡＤＲＣ処理回路４４、クラス
分類回路４５、または予測値計算用ブロック化回路４２
それぞれと同様に構成されており、従って、これらのブ
ロックにおいては、図１０における場合と同様の処理が
行われ、これにより、予測値計算用ブロック化回路７７
からは予測値計算用ブロックが出力され、また、クラス
分類回路７５からはクラス情報が出力される。これらの
予測値計算用ブロックおよびクラス情報は、予測回路７
６に供給される。

【０１５６】予測回路７６では、クラス情報に対応した
予測係数と、予測値計算用ブロック化回路７７から供給
される予測値計算用ブロックを構成する補正データとを
用い、式（１）に従って予測値が算出され、そのような
予測値で構成される１フレームの画像が、復号画像とし
て出力される。この復号画像は、上述したように、元の
画像とほぼ同一の画像となる。

【０１５７】なお、受信側においては、図１８に示すよ
うな受信装置４でなくても、間引きされた画像を単純な
補間により復号する装置により、予測係数を用いずに、
通常の補間を行うことで復号画像を得ることができる。
但し、この場合に得られる復号画像は、画質（解像度）
の劣化したものとなる。

【０１５８】ところで、上述の場合おいては、図６のロ
ーカルデコード部２２において予測係数を求め、これを
用いて、予測値を算出するようにしたが、ローカルデコ
ード部２２では、予測係数を求めずに、予測値を算出す
るようにすることが可能である。

【０１５９】即ち、図１９は、図６のローカルデコード
部２２の他の構成例を示している。なお、図中、図１０
における場合と対応する部分については、同一の符号を
付してある。即ち、図１９のローカルデコード部２２
は、適応処理回路４６に代えて、予測係数ＲＯＭ８１お
よび予測回路８２が設けられている他は、図１０におけ
る場合と同様に構成されている。

【０１６０】予測係数ＲＯＭ８１は、あらかじめ学習
（後述する）により求められたクラスごとの予測係数を
記憶しており、クラス分類回路４５が出力するクラス情
報を受信し、そのクラス情報に対応するアドレスに記憶
されている予測係数を読み出して、予測回路８２に供給
する。

【０１６１】予測回路８２では、予測値計算用ブロック
化回路４２からの予測値計算用ブロックと、予測係数Ｒ
ＯＭ８１からの予測係数とを用いて、式（１）（具体的
には、例えば、式（８））に示した線形１次式が計算さ
れ、これにより、元の画像の予測値が算出される。

【０１６２】従って、図１９のクラス分類適応処理回路
４３によれば、元の画像を用いずに、その予測値が算出
される。

【０１６３】次に、図２０は、図１９の予測係数ＲＯＭ
８１に記憶されている予測係数を得るための学習を行う
画像処理装置の構成例を示している。

【０１６４】学習用ブロック化回路９１および教師用ブ
ロック化回路９２には、あらゆる画像に適用可能な予測
係数を得るための（従って間引き処理が行われる前の）
学習用の画像データ（学習用画像）が供給されるように
なされている。

【０１６５】学習用ブロック化回路９１は、入力される
画像データから、例えば、４画素（例えば、図２のＸ₁
乃至Ｘ₄）を抽出し、この４画素で構成されるブロック
を、学習用ブロックとして、ＡＤＲＣ処理９３および学
習データメモリ９６に供給する。

【０１６６】また、教師用ブロック化回路９２では、入
力される画像データから、例えば、１画素（図２の
Ｙ₁）で構成されるブロックが生成され、この１画素で
構成されるブロックが、教師用ブロックとして、教師デ
ータメモリ９８に供給される。

【０１６７】なお、学習用ブロック化回路９１におい
て、所定の数の画素で構成される学習用ブロックが生成
されるとき、教師用ブロック化回路９２では、対応する
画素の教師用ブロックが生成されるようになされてい
る。

【０１６８】ＡＤＲＣ処理回路９３は、学習用ブロック
を構成する４画素でなるブロックに対して、図１９のＡ
ＤＲＣ処理回路４４における場合と同様に、１ビットの
ＡＤＲＣ処理を施す。ＡＤＲＣ処理の施された、４画素
のブロックは、クラス分類回路９４に供給される。クラ
ス分類回路９４では、ＡＤＲＣ処理回路９３からのブロ
ックがクラス分類され、それにより得られるクラス情報
が、スイッチ９５の端子ａを介して、学習データメモリ
９６および教師データメモリ９８に供給される。

【０１６９】学習データメモリ９６または教師データメ
モリ９８では、そこに供給されるクラス情報に対応する
アドレスに、学習用ブロック化回路９１からの学習用ブ
ロックまたは教師用ブロック化回路９２からの教師用ブ
ロックが、それぞれ記憶される。

【０１７０】従って、学習データメモリ９６において、
４画素（図２のＸ₁乃至Ｘ₄）でなるブロックが学習用ブ
ロックとして、あるアドレスに記憶されたとすると、教
師データメモリ９８においては、そのアドレスと同一の
アドレスに、それに対応する１画素（図２のＹ₁）のブ
ロックが、教師用ブロックとして記憶される。

【０１７１】以下、同様の処理が、あらかじめ用意され
たすべての学習用の画像について繰り返され、これによ
り、学習用ブロックと、図１９のローカルデコード部２
２において、その学習用ブロックを構成する４画素と同
一の位置関係を有する４個の補正データで構成される予
測値計算用ブロックを用いて予測値が求められる１個の
画素で構成される教師用ブロックとが、学習用データメ
モリ９６と、教師用データメモリ９８とにおいて、同一
のアドレスに記憶される。

【０１７２】なお、学習用データメモリ９６と教師用デ
ータメモリ９８においては、同一アドレスに複数の情報
を記憶することができるようになされており、これによ
り、同一アドレスには、複数の学習用ブロックと教師用
ブロックを記憶することができるようになされている。

【０１７３】学習用画像すべてについての学習用ブロッ
クと教師用ブロックとが、学習データメモリ９６と教師
データメモリ９８に記憶されると、端子ａを選択してい
たスイッチ９５が、端子ｂに切り替わり、これにより、
カウンタ９７の出力が、アドレスとして、学習データメ
モリ９６および教師データメモリ９８に供給される。カ
ウンタ９７は、所定のクロックをカウントし、そのカウ
ント値を出力しており、学習データメモリ９６または教
師データメモリ９８では、そのカウント値に対応するア
ドレスに記憶された学習用ブロックまたは教師用ブロッ
クが読み出され、演算回路９９に供給される。

【０１７４】従って、演算回路９９には、カウンタ９７
のカウント値に対応するクラスの学習用ブロックのセッ
トと、教師用ブロックのセットとが供給される。

【０１７５】演算回路９９は、あるクラスについての学
習用ブロックのセットと、教師用ブロックのセットとを
受信すると、それらを用いて、最小自乗法により、誤差
を最小とする予測係数を算出する。

【０１７６】即ち、例えば、いま、学習用ブロックを構
成する画素の画素値を、ｘ₁，ｘ₂，ｘ₃，・・・とし、
求めるべき予測係数をｗ₁，ｗ₂，ｗ₃，・・・とすると
き、これらの線形１次結合により、教師用ブロックを構
成する、ある画素の画素値ｙを求めるには、予測係数ｗ
₁，ｗ₂，ｗ₃，・・・は、次式を満たす必要がある。

【０１７７】ｙ＝ｗ₁ｘ₁＋ｗ₂ｘ₂＋ｗ₃ｘ₃＋・・・

【０１７８】そこで、演算回路９９では、同一クラスの
学習用ブロックと、対応する教師用ブロックとから、真
値ｙに対する、予測値ｗ₁ｘ₁＋ｗ₂ｘ₂＋ｗ₃ｘ₃＋・・・
の自乗誤差を最小とする予測係数ｗ₁，ｗ₂，ｗ₃，・・
・が、上述した式（７）に示す正規方程式をたてて解く
ことにより求められる。

【０１７９】演算回路９９において求められた、クラス
ごとの予測係数は、メモリ１００に供給される。メモリ
１００には、演算回路９９からの予測係数の他、カウン
タ９７からカウント値が供給されており、これにより、
メモリ１００においては、演算回路９９からの予測係数
が、カウンタ９７からのカウント値に対応するアドレス
に記憶される。

【０１８０】以上のようにして、メモリ１００には、各
クラスに対応するアドレスに、そのクラスのブロックの
画素を予測するのに最適な予測係数が記憶される。

【０１８１】図１９の予測係数ＲＯＭ８１には、以上の
ようにしてメモリ１００に記憶された予測係数が記憶さ
れている。

【０１８２】なお、予測係数ＲＯＭ８１には、各クラス
に対応するアドレスに、予測係数を記憶させるのではな
く、教師用ブロックを構成する画素値の平均値などを記
憶させるようにすることが可能である。この場合、クラ
ス情報が与えられると、そのクラスに対応する画素値が
出力されることになり、図１９のローカルデコード部２
２において、予測値計算用ブロック化回路４２および予
測回路８２を設けずに済むようになる。

【０１８３】また、図１９に示したようにローカルデコ
ード部２２を構成する場合においては、図１８に示した
受信装置４は、受信機／再生装置７１の後段を、図１９
のクラス分類適応処理回路４３と同様に構成するように
すれば良い。

【０１８４】なお、本実施例においては、誤差情報とし
て、誤差の自乗和を用いるようにしたが、誤差情報とし
ては、その他、例えば、誤差の絶対値和や、その３乗以
上したものの和などを用いるようにすることが可能であ
る。いずれを誤差情報として用いるかは、例えば、その
収束性などに基づいて決定するようにすることが可能で
ある。

【０１８５】また、本実施例では、誤差情報が、所定の
閾値ε以下になるまで、圧縮データの補正を繰り返し行
うようにしたが、圧縮データの補正の回数には、上限を
設けるようにすることも可能である。即ち、例えば、リ
アルタイムで画像の伝送を行う場合などにおいては、１
フレームについての処理が、所定の期間内に終了するこ
とが必要であるが、誤差情報は、そのような所定の期間
内に収束するとは限らない。そこで、補正の回数に上限
を設けることにより、所定の期間内に、誤差情報が閾値
ε以下に収束しないときは、そのフレームについての処
理を終了し（そのときにおける補正データを、符号化結
果とし）、次のフレームについての処理を開始するよう
にすることが可能である。

【０１８６】さらに、本実施例においては、１フレーム
の画像からブロックを構成するようにしたが、ブロック
は、その他、例えば、時系列に連続する複数フレームに
おける、同一位置の画素から構成するようにすることも
可能である。

【０１８７】また、本実施例では、圧縮部２１におい
て、画像を、単純に間引き、即ち、２画素毎に１個の画
素を抽出し、これを圧縮データとするようにしたが、圧
縮部２１には、その他、例えば、ブロックを構成する複
数個の画素の平均値などを求めさせ、その平均値を、そ
のブロックにおける中心画素の画素値とすることによ
り、その画素数を少なくし（間引き）、これを圧縮デー
タとするようにすることも可能である。

【０１８８】図２１は、この場合における送信装置１の
構成例を示している。

【０１８９】ブロック化回路１１１には、符号化すべき
画像データが入力されるようになされており、ブロック
化回路１１１は、画像データを、その性質に応じて所定
のクラスに分類するための単位であるクラス分類用ブロ
ックにブロック化し、ＡＤＲＣ処理回路１１２および遅
延回路１１５に供給するようになされている。

【０１９０】ＡＤＲＣ処理回路１１２は、ブロック化回
路１１１からのブロック（クラス分類用ブロック）に対
してＡＤＲＣ処理を施し、その結果得られるＡＤＲＣコ
ードで構成されるブロックを、クラス分類回路１１３に
供給するようになされている。

【０１９１】このＡＤＲＣ処理より、クラス分類用ブロ
ックを構成する画素のビット数が低減されるようになさ
れている。

【０１９２】クラス分類回路１１３は、ＡＤＲＣ処理回
路１１２からのブロックを、その性質に応じて所定のク
ラスに分類するクラス分類処理を行い、そのブロックが
いずれのクラスに属するかを、クラス情報として、マッ
ピング係数メモリ１１４に供給するようになされてい
る。

【０１９３】マッピング係数メモリ１１４は、後述する
ような学習（マッピング係数学習）により得られるマッ
ピング係数を、クラス情報ごとに記憶しており、クラス
分類回路１１３から供給されるクラス情報をアドレスと
して、そのアドレスに記憶されているマッピング係数を
読み出し、演算回路１１６に供給するようになされてい
る。

【０１９４】遅延回路１１５は、ブロック化回路１１１
から供給されるブロックを、そのブロックのクラス情報
に対応するマッピング係数が、マッピング係数メモリ１
１４から読み出されるまで遅延し、演算回路１１６に供
給するようになされている。

【０１９５】演算回路１１６は、遅延回路１１５から供
給されるブロックを構成する画素の画素値と、マッピン
グ係数メモリ１１４から供給される、そのブロックのク
ラスに対応するマッピング係数とを用いて所定の演算を
行うことにより、画像を、その画素数を間引いた（少な
くした）符号化した符号化データを算出するようになさ
れている。即ち、演算回路１１６は、ブロック化回路１
１１が出力するブロックを構成する各画素の画素値（元
の画像の画素値）をｙ₁，ｙ₂，・・・とするとともに、
マッピング係数メモリ１１４が出力する、そのブロック
のクラスに対応するマッピング係数をｋ₁，ｋ₂，・・・
とするとき、それらを引数とする所定の関数値ｆ
（ｙ₁，ｙ₂，・・・，ｋ₁，ｋ₂，・・・）を演算し、そ
の関数値ｆ（ｙ₁，ｙ₂，・・・，ｋ₁，ｋ₂，・・・）
を、ブロック化回路１１１が出力するブロック（クラス
分類用ブロック）を構成する画素のうちの、例えば中心
の画素の画素値として出力するようになされている。

【０１９６】従って、ブロック化回路１１１が出力する
クラス分類用ブロックを構成する画素数をＮ画素とする
と、演算回路１１６は、画像データを１／Ｎに間引き、
これを、符号化データとして出力するようになされてい
る。

【０１９７】なお、演算回路１１６が出力する符号化デ
ータは、Ｎ画素で構成されるブロックの中心の１個の画
素を選択して出力するような、いわば単純な間引き処理
により得られるものではなく、上述したように、そのブ
ロックを構成するＮ画素により規定される関数値ｆ（ｙ
₁，ｙ₂，・・・，ｋ₁，ｋ₂，・・・）であるが、この関
数値ｆ（ｙ₁，ｙ₂，・・・，ｋ₁，ｋ₂，・・・）は、見
方を変えれば、単純な間引き処理により得られる、ブロ
ックの中心の画素の画素値を、その周辺の画素値に基づ
いて補正したものと考えることができる。そこで、マッ
ピング係数と、ブロックを構成する画素との演算の結果
得られるデータである符号化データを、以下、適宜、補
正データともいう。

【０１９８】また、演算回路１１６における演算処理
は、ブロック化回路１１１が出力するクラス分類用ブロ
ックを構成する各画素の画素値を、関数値ｆ（ｙ₁，
ｙ₂，・・・，ｋ₁，ｋ₂，・・・）にマッピング（写
像）する処理とも考えることができる。そこで、そのよ
うな処理に用いられる係数ｋ₁，ｋ₂，・・・をマッピン
グ係数と呼んでいる。

【０１９９】送信機／記録装置１１７は、演算回路１１
６から符号化データとして供給される補正データを、記
録媒体２に記録し、または伝送路３を介して伝送するよ
うになされている。

【０２００】次に、図２２のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。

【０２０１】ブロック化回路１１１には、例えば、１フ
レーム（フィールド）単位で画像データが供給されるよ
うになされており、ブロック化回路１１１では、ステッ
プＳ６１において、１フレームの画像が、クラス分類用
ブロックにブロック化される。即ち、ブロック化回路１
１１は、例えば、５画素でなるクラス分類用ブロックに
分割し、ＡＤＲＣ処理回路１１２および遅延回路１１５
に供給する。

【０２０２】なお、この場合、クラス分類用ブロック
は、５画素でなる十文字形状のブロックで構成されるこ
ととなるが、クラス分類用ブロックの形状は、その他、
例えば、長方形や、正方形、その他の任意な形とするこ
とが可能である。また、クラス分類用ブロックを構成す
る画素数も、５画素に限定されるものではない。さら
に、クラス分類用ブロックは、隣接する画素どうしで構
成するのではなく、離れた画素どうしで構成するように
することも可能である。但し、その形状および画素数
は、後述する学習（マッピング係数学習）時における場
合のものと一致している必要がある。

【０２０３】ＡＤＲＣ処理回路１１２は、ブロック化回
路１１１からクラス分類用ブロックを受信すると、ステ
ップＳ６２において、そのブロックのうちの中心の画素
（図２のＹ₁）を除く４個の画素（図２のＸ₁乃至Ｘ₄）
に対して、例えば、１ビットのＡＤＲＣ処理を施し、こ
れにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素が、それぞれ１ビットで
表現される画素で構成されるブロックとする。ＡＤＲＣ
処理の施されたクラス分類用ブロックは、クラス分類回
路１１３に供給される。

【０２０４】クラス分類回路１１３では、ステップＳ６
３において、ＡＤＲＣ処理回路１１２からのクラス分類
用ブロックがクラス分類され、その結果得られるクラス
情報が、マッピング係数メモリ１１４に、アドレスとし
て供給される。これにより、マッピング係数メモリ１１
４からは、クラス分類回路１１３より供給されたクラス
情報に対応するマッピング係数が読み出され、演算回路
１１６に供給される。

【０２０５】一方、遅延回路１１５では、ブロック化回
路１１１からのクラス分類用ブロックの５画素データが
遅延され、そのブロックのクラス情報に対応するマッピ
ング係数が、マッピング係数メモリ１１４から読み出さ
れるのを待って、演算器１１６に供給される。演算器１
１６では、ステップＳ６４において、遅延回路１１５か
らのクラス分類用ブロックを構成する各画素の画素値
と、マッピング係数メモリ１１４からのマッピング係数
を用いて、上述した関数値ｆ（・）（この関数ｆのかっ
こ内の・は、画素値Ｘ₁，Ｘ₂，・・・と、マッピング係
数ｋ₁，ｋ₂，・・・の集合を表すものとする）が演算さ
れることにより、クラス分類用ブロックを構成する中心
の画素（中心画素）の画素値を補正した補正データが算
出される。いまの場合、図２の画素データＸ₁乃至Ｘ₄と
画素データＹ₁（Ｘ₅）とから、画素データＹ₁（Ｘ₅）の
位置の１個の画素データが生成される。また、このブロ
ック化は、画素データに対して重複して行われ、最終的
に、１／２の画素データが間引かれる。そして、この処
理でも、上述したように、Ｒの成分（Ｇの成分もしくは
Ｂの成分）を生成するのに、Ｒの成分（Ｇの成分もしく
はＢの成分）だけでなく、Ｇの成分とＢの成分（Ｒの成
分とＢの成分、またはＲの成分とＧの成分）が利用され
る。この補正データは、画像を符号化した符号化データ
として、送信機／記録装置１１７に供給される。

【０２０６】送信機／記録装置１１７では、ステップＳ
６５において、演算回路１１６からの符号化データが、
記録媒体２に記録され、または伝送路３を介して伝送さ
れる。

【０２０７】そして、ステップＳ６６に進み、１フレー
ム分の画像データについての処理が終了したかどうかが
判定される。ステップＳ６６において、１フレーム分の
画像データについての処理が、まだ終了していないと判
定された場合、ステップＳ６２に戻り、次のクラス分類
用ブロックを対象に、ステップＳ６２以下の処理が繰り
返される。また、ステップＳ６６において、１フレーム
分の画像データについての処理が終了したと判定された
場合、ステップＳ６１に戻り、次のフレームを対象に、
ステップＳ６１以下の処理が繰り返される。

【０２０８】次に、図２３は、図２１のマッピング係数
メモリ１１４に記憶されているマッピング係数を算出す
るための学習（マッピング係数学習）処理を行う画像処
理装置の構成例を示している。

【０２０９】メモリ１２１には、学習に適したディジタ
ル画像データ（以下、適宜、学習用画像という）が１フ
レーム以上記憶されている。ブロック化回路１２２は、
メモリ１２１に記憶されている画像データを読み出し、
図２１のブロック化回路１１１から出力されるクラス分
類用ブロックと同一のブロックを構成して、ＡＤＲＣ処
理回路１２３および演算回路１２６に供給するようにな
されている。

【０２１０】ＡＤＲＣ処理回路１２３またはクラス分類
回路１２４は、図２１のＡＤＲＣ処理回路１１２または
クラス分類回路１１３における場合とそれぞれ同様の処
理を行うようになされている。従って、クラス分類回路
１２４からは、ブロック化回路１２２が出力するブロッ
クのクラス情報が出力されるようになされている。そし
て、このクラス情報は、マッピング係数メモリ１３１
に、アドレスとして供給されるようになされている。

【０２１１】演算回路１２６は、ブロック化回路１２２
から供給されるブロックを構成する画素と、マッピング
係数メモリ１３１から供給されるマッピング係数とを用
いて、図２１の演算回路１１６における場合と同一の演
算を行い、その結果得られる補正データ（関数値ｆ
（・））を、ローカルデコード部１２７に供給するよう
になされている。

【０２１２】ローカルデコード部１２７は、演算回路１
２６から供給される補正データに基づいて、元の学習用
画像の予測値（ブロック化回路１２２が出力するブロッ
クを構成する画素の画素値の予測値）を予測し（算出
し）、誤差算出部１２８に供給するようになされてい
る。誤差算出部１２８は、ローカルデコード部１２７か
ら供給される予測値に対応する学習用画像の画素値（真
値）をメモリ１２１から読み出し、その学習用画像の画
素値に対する、予測値の予測誤差を算出（検出）し、そ
の予測誤差を、誤差情報として、判定部１２９に供給す
るようになされている。

【０２１３】判定部１２９は、誤差算出部１２８からの
誤差情報と、所定の閾値ε１とを比較し、その比較結果
に対応して、マッピング係数設定回路１３０を制御する
ようになされている。マッピング係数設定回路１３０
は、判定部１２９の制御に従って、クラス分類回路１２
４におけるクラス分類の結果得られるクラス数と同一の
数のマッピング係数のセットを設定（変更）し、マッピ
ング係数メモリ１３１に供給するようになされている。

【０２１４】マッピング係数メモリ１３１は、マッピン
グ係数設定回路１３０から供給されるマッピング係数を
一時記憶するようになされている。なお、マッピング係
数メモリ１３１は、クラス分類回路１２４においてクラ
ス分類されるクラスの数だけのマッピング係数（マッピ
ング係数のセット）を記憶することのできる記憶領域を
有しており、各記憶領域においては、マッピング係数設
定回路１３０から、新たなマッピング係数が供給される
と、既に記憶しているマッピング係数に代えて、その新
たなマッピング係数が記憶されるようになされている。

【０２１５】また、マッピング係数メモリ１３１は、ク
ラス分類回路１２４から供給されるクラス情報に対応す
るアドレスに記憶されたマッピング係数を読み出し、演
算回路１２６に供給するようにもなされている。

【０２１６】次に、図２４のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。

【０２１７】まず最初に、マッピング係数設定回路１３
０は、ステップＳ７１においてマッピング係数の初期値
のセットを、クラス分類回路１２４においてクラス分類
されるクラスの数だけ設定し、マッピング係数メモリ１
３１に供給する。マッピング係数メモリ１３１では、マ
ッピング係数設定回路１３０からのマッピング係数（初
期値）が、対応するクラスのアドレスに記憶される。

【０２１８】そして、ブロック化回路１２２は、ステッ
プＳ７２において、メモリ１２１に記憶されている学習
用画像すべてを、図２１のブロック化回路１１１におけ
る場合と同様に、５画素（図２のＸ₁乃至Ｘ₄，Ｙ₁）の
ブロックにブロック化する。さらに、ブロック化回路１
２１は、そのブロックを、メモリ１２１から読み出し、
ＡＤＲＣ処理回路１２３および演算回路１２６に順次供
給する。

【０２１９】ＡＤＲＣ処理回路１２３では、ステップＳ
７３において、ブロック化回路１２２からのブロックの
うちの４画素（図２のＸ₁乃至Ｘ₄）に対して、図２１の
ＡＤＲＣ処理回路１１２における場合と同様に、１ビッ
トのＡＤＲＣ処理が施され、クラス分類回路１２４に供
給される。クラス分類回路１２４では、ステップＳ７４
において、ＡＤＲＣ処理回路１２３から供給されたブロ
ックのクラスが決定され、そのクラス情報が、アドレス
として、マッピング係数メモリ１３１に供給される。こ
れにより、ステップＳ７５において、マッピング係数メ
モリ１３１の、クラス分類回路１２４から供給されるク
ラス情報に対応するアドレスから、マッピング係数が読
み出され、演算回路１２６に供給される。

【０２２０】演算回路１２６は、ブロック化回路１２２
からのブロックの５画素（図２のＸ₁乃至Ｘ₄，Ｙ₁）を
受信するとともに、マッピング係数メモリ１３１から、
そのブロックのクラスに対応するマッピング係数を受信
すると、ステップＳ７６において、そのマッピング係数
と、ブロック化回路１２２から供給されるブロックを構
成する５画素の画素値とを用いて、上述の関数値ｆ
（・）を演算する。この演算結果は、ブロック化回路１
２２から供給されるブロックの中心画素の画素値を補正
した補正データとして、ローカルデコード部１２７に供
給される。

【０２２１】即ち、例えば、上述の図２において、Ｘ₁
乃至Ｘ₄，Ｙ₁のブロックが、ブロック化回路１２２から
出力されたものとすると、演算回路１２６では、その画
素値を補正した補正データが求められ、ローカルデコー
ド部２７に出力される。

【０２２２】但し、演算回路２６では、ブロック化回路
１２２におけるブロック化が、画素データに対して重複
して行われ、学習用画像を構成する画素数が、１／２に
間引かれ、ローカルデコード部２７に供給される。

【０２２３】図２４に戻り、ステップＳ７６で補正デー
タが算出された後は、ステップＳ７７に進み、メモリ１
２１に記憶されたすべての学習用画像についての補正デ
ータが求められたかどうかが判定される。ステップＳ７
７において、すべての学習用画像についての補正データ
が、まだ求められていないと判定された場合、ステップ
Ｓ７３に戻り、すべての学習用画像についての補正デー
タが求められるまで、ステップＳ７３乃至Ｓ７７の処理
を繰り返す。

【０２２４】また、ステップＳ７７において、すべての
学習用画像についての補正データが求められたと判定さ
れた場合、即ち、メモリ１２１に記憶されたすべての学
習用画像を、１／２に間引いた間引き画像が得られた場
合（但し、この間引き画像は、学習用画像を、単純に１
／２に間引いたものではなく、マッピング係数との演算
により画素値が求められたものである）、ステップＳ７
８に進み、ローカルデコード部１２７において、その間
引き画像がローカルデコードされることにより、元の学
習用画像の予測値が算出される。この予測値は、誤差算
出部１２８に供給される。

【０２２５】ここで、このローカルデコード部１２７に
おいて得られる予測値で構成される画像（但し、後述す
るように、誤差算出部１２８から出力される誤差情報が
閾値ε１より小さくなったときにおけるもの）は、受信
装置４側において得られる復号画像と同一のものであ
る。

【０２２６】誤差算出部１２８では、ステップＳ７９に
おいて、メモリ１２１から学習用画像が読み出され、そ
の学習用画像に対する、ローカルデコード部１２７から
供給される予測値の予測誤差が算出される。即ち、学習
用画像の画素値をＹ_ijと表すとともに、ローカルデコー
ド部１２７から出力される、その予測値をＥ［Ｙ_ij］と
表すとき、誤差算出部１２８では、次式で示される誤差
分散（誤差の自乗和）Ｑが算出され、これが、誤差情報
として、判定部１２９に供給される。

【０２２７】Ｑ＝Σ（Ｙ_ij−Ｅ［Ｙ_ij］）² 但し、上式において、Σは、学習用画像の画素すべてに
ついてのサメーションを表す。

【０２２８】判定部１２９は、誤差算出部１２８から誤
差情報を受信すると、その誤差情報と所定の閾値ε１と
を比較し、ステップＳ８０において、その大小関係を判
定する。ステップＳ８０において、誤差情報が閾値ε１
以上であると判定された場合、即ち、ローカルデコード
部１２７において得られる予測値で構成される画像が、
元の学習用画像と同一であるとは認められない場合、判
定部１２９は、マッピング係数設定回路１３０に制御信
号を出力する。マッピング係数設定回路１３０は、ステ
ップＳ８１において、判定部１２９からの制御信号に従
い、マッピング係数を変更し、その変更後のマッピング
係数を、マッピング係数メモリ１３１に新たに記憶させ
る。

【０２２９】そして、ステップＳ７３に戻り、マッピン
グ係数メモリ１３１に記憶された、変更後のマッピング
係数を用いて、再び、ステップＳ７３以下の処理が繰り
返される。

【０２３０】ここで、マッピング係数設定回路１３０に
おける、マッピング係数の変更は、ランダムに行っても
良いし、また、今回の誤差情報が、前回の誤差情報より
小さくなった場合には、前回と同様の傾向で変化させ、
今回の誤差情報が、前回の誤差情報より大きくなった場
合には、前回と逆の傾向で変化させるようにすることも
できる。

【０２３１】さらに、マッピング係数の変更は、すべて
のクラスについて行うようにすることもできるし、その
一部のクラスについてだけ行うようにすることもでき
る。一部のクラスについてのマッピング係数だけの変更
を行う場合においては、例えば、誤差情報に対する影響
の強いクラスを検出させ、そのようなクラスについての
マッピング係数だけを変更するようにすることができ
る。誤差情報に対する影響の強いクラスは、例えば、次
のようにして検出することができる。即ち、まず最初
に、マッピング係数の初期値を用いて処理を行うことに
より、その誤差情報を得る。そして、マッピング係数
を、１クラスごとに同一の量だけ変化させ、その結果得
られる誤差情報を、初期値を用いた場合に得られた誤差
情報と比較し、その差が、所定値以上となるクラスを、
誤差情報に対する影響の強いクラスとして検出すれば良
い。

【０２３２】また、マッピング係数が、上述したｋ１，
ｋ２，・・・のように複数で１セットとされている場合
には、その中の誤差情報に対する影響の強いものだけを
変更させるようにすることもできる。

【０２３３】さらに、上述の場合においては、マッピン
グ係数を、クラスごとに設定するようにしたが、マッピ
ング係数は、その他、例えば、ブロックごとに独立して
設定したり、また、近接するブロック単位などで設定し
たりするようにすることが可能である。

【０２３４】但し、マッピング係数を、例えば、ブロッ
クごとに独立して設定するようにした場合などにおいて
は、ある１つのクラスに対して、複数セットのマッピン
グ係数が得られることがある（この逆に、マッピング係
数が、１セットも得られないクラスが生じることもあ
る）。マッピング係数は、最終的には、クラスごとに決
める必要があるため、上述のように、あるクラスに対し
て、複数セットのマッピング係数が得られた場合には、
複数セットのマッピング係数を対象に、何らかの処理を
行うことで、１セットのマッピング係数を決める必要が
ある。

【０２３５】一方、ステップＳ８０において、誤差情報
が閾値ε１より小さいと判定された場合、即ち、ローカ
ルデコード部１２７において得られる予測値で構成され
る画像が、元の学習用画像と同一であると認められる場
合、処理を終了する。

【０２３６】この時点で、マッピング係数メモリ１３１
に記憶されている、クラスごとのマッピング係数が、も
との画像と同一と認められる復号画像（予測値）を復元
することができる補正データを得るために最適なものと
して、図２１のマッピング係数メモリ１１４にセットさ
れている。

【０２３７】従って、このようなマッピング係数を用い
て補正データを生成することで、受信装置４側において
は、元の画像とほぼ同一の画像を得ることが可能とな
る。

【０２３８】なお、図２３の実施例においては、上述し
たように、ブロック化回路１２２において、画像が４画
素にブロック化され、また、ＡＤＲＣ処理回路１２３に
おいて、１ビットのＡＤＲＣ処理が行われるので、クラ
ス分類回路１２４によるクラス分類により得られるクラ
ス数は４０９６であり、従って、４０９６セットのマッ
ピング係数が得られる。

【０２３９】次に、図２５は、図２３のローカルデコー
ド部１２７の構成例を示している。

【０２４０】演算回路１２６からの補正データは、クラ
ス分類用ブロック化回路１４１および予測値計算用ブロ
ック化回路１４２に供給されるようになされている。ク
ラス分類用ブロック化回路１４１は、補正データを、そ
の性質に応じて所定のクラスに分類するための単位であ
るクラス分類用ブロックにブロック化するようになされ
ている。

【０２４１】なお、図２５のクラス分類用ブロック化回
路１４１において得られるクラス分類用ブロックは、予
測値を求めるブロックのクラスを決定するために構成さ
れるものであり、この点で、補正データを算出するブロ
ックのクラスを決定するために、図２１のブロック化回
路１１１で生成されるものとは異なる。

【０２４２】予測値計算用ブロック化回路１４２は、補
正データを、元の画像（ここでは、学習用画像）の予測
値を計算するための単位である予測値計算用ブロックに
ブロック化するようになされている。

【０２４３】予測値計算用ブロック化回路１４２におい
て得られた予測値計算用ブロックは、予測回路１４６に
供給されるようになされている。

【０２４４】なお、予測値計算用ブロックについても、
クラス分類用ブロックにおける場合と同様に、その画素
数および形状は、上述したものに限定されるものではな
い。但し、ローカルデコード部１２７において、予測値
計算用ブロックを構成する画素数は、クラス分類用ブロ
ックを構成する画素数よりも多くするのが望ましい。

【０２４５】また、上述のようなブロック化を行う場合
において（ブロック化以外の処理についても同様）、画
像の画枠付近では、対応する画素が存在しないことがあ
るが、この場合には、例えば、画枠を構成する画素と同
一の画素が、その外側に存在するものとして処理を行
う。

【０２４６】ＡＤＲＣ処理回路１４３は、クラス分類用
ブロック化回路１４１が出力するブロック（クラス分類
用ブロック）を対象に、例えば、１ビットのＡＤＲＣ処
理を施し、クラス分類回路１４４に供給するようになさ
れている。クラス分類回路１４４は、ＡＤＲＣ処理回路
１４３からのブロックをクラス分類し、その分類結果と
してのクラス情報を、予測係数ＲＯＭ１４５に供給する
ようになされている。予測係数ＲＯＭ１４５は、予測係
数を記憶しており、クラス分類回路１４４からクラス情
報を受信すると、そのクラス情報に対応するアドレスに
記憶されている予測係数を読み出し、予測回路１４６に
供給するようになされている。なお、予測係数ＲＯＭ１
４５に記憶されている予測係数は、後述する学習（予測
係数学習）により得られたものである。

【０２４７】予測回路１４６は、予測値計算用ブロック
化回路１４２からの予測値計算用ブロックと、予測係数
ＲＯＭ１４５からの予測係数とを用いて、元の画像（学
習用画像）の予測値を算出（予測）するようになされて
いる。

【０２４８】次に、図２６のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。

【０２４９】ローカルデコード部１２７においては、ま
ず最初に、ステップＳ９１において、演算回路１２６か
らの補正データが順次受信されてブロック化される。即
ち、クラス分類用ブロック化回路１４１において、補正
データが、４画素（図２のＸ₁乃至Ｘ₄）のクラス分類用
ブロックにブロック化され、ＡＤＲＣ処理回路１４３に
供給されるとともに、予測値計算用ブロック化回路１４
２において、補正データが４画素の予測値計算用ブロッ
クにブロック化され、予測回路１４６に供給される。

【０２５０】なお、クラス分類用ブロック化回路１４１
と予測値計算用ブロック化回路１４２では、対応するク
ラス分類用ブロックと予測値計算用ブロックが生成され
る。

【０２５１】ＡＤＲＣ処理回路１４３は、クラス分類用
ブロックを受信すると、ステップＳ９２において、その
クラス分類用ブロックに対して、例えば、１ビットのＡ
ＤＲＣ（１ビットで再量子化を行うＡＤＲＣ）処理を施
し、これにより、補正データを、１ビットに変換（符号
化）して、クラス分類回路１４４に出力する。クラス分
類回路１４４は、ステップＳ９３において、ＡＤＲＣ処
理が施されたクラス分類用ブロックに対して、クラス分
類処理を施し、そのクラス分類用ブロックが属するクラ
スを判定する。このクラスの判定結果は、クラス情報と
して、予測係数ＲＯＭ１４５に供給される。

【０２５２】なお、図２５の実施例においては、Ｒ，
Ｇ，Ｂの各成分がそれぞれ１ビットのＡＤＲＣ処理が施
された４画素で構成されるクラス分類用ブロックに対し
て、クラス分類処理が施されるので、各クラス分類用ブ
ロックは、４０９６（＝２¹²）のクラスのうちのいずれ
かに分類されることになる。

【０２５３】そして、ステップＳ９４に進み、予測係数
ＲＯＭ１４５の、クラス分類回路１４４からのクラス情
報に対応するアドレスから予測係数が読み出され、ステ
ップＳ９５において、予測回路１４６は、その予測係数
と、予測値計算用ブロック化回路１４２からの予測値計
算用ブロックを構成する４個の画素値とを用い、例え
ば、次のような線形１次式に従って、元の画像の画素値
ｙの予測値Ｅ［ｙ］を算出する。

【０２５４】Ｅ［ｙ］＝ｗ₁ｘ₁＋ｗ₂ｘ₂＋・・・ 但し、ｗ₁，ｗ₂，・・・は予測係数を表し、ｘ₁，ｘ₂，
・・・は予測値計算用ブロックを構成する画素の画素値
（補正データ）を表す。但し、ｘ₁，ｘ₂，・・・は、そ
れぞれＲ，Ｇ，Ｂの成分を有し、ｗ₁，ｗ₂，・・・も、
Ｒ，Ｇ，Ｂ用の係数で構成される。

【０２５５】ここで、図２５の実施例においては、上述
したように、予測値計算用ブロックを構成する４画素か
ら、１画素の予測値が算出されるようになされている。

【０２５６】即ち、例えば、いま、図２に示した補正デ
ータＸ₁乃至Ｘ₄でなるクラス分類用ブロックについての
クラス情報Ｃが、クラス分類回路１４４から出力され、
また、予測値計算用ブロックとして、Ｘ₁乃至Ｘ₄でなる
予測値計算用ブロックが、予測値計算用ブロック化回路
１４２から出力されたものとする。

【０２５７】さらに、予測係数ＲＯＭ１４５には、クラ
ス情報Ｃに対応するアドレスに、予測係数のセットとし
て、ｗ₁（Ｒ）乃至ｗ₁₂（Ｒ）、ｗ₁（Ｇ）乃至ｗ
₁₂（Ｇ）、ｗ₁（Ｂ）乃至ｗ₁₂（Ｂ）が記憶されている
ものとすると、これにより、上述した場合と同様に、例
えば各画素の各成分Ｙ_Ri，Ｙ_Gi，Ｙ_Biの予測値Ｅ
［Ｙ_Ri］，Ｅ［Ｙ_Gi］，Ｅ［Ｙ_Bi］が算出される。

【０２５８】ステップＳ９４において、以上のようにし
て予測値が求められると、ステップＳ９１に戻り、以
下、ステップＳ９１乃至Ｓ９４の処理が繰り返され、こ
れにより、４画素単位で予測値が求められていく。

【０２５９】図２５の予測係数ＲＯＭ１４５に記憶され
ている予測係数を得るための学習（予測係数学習）を行
う画像処理装置は、図２０に示した場合と同様の構成と
なる。そこで、この説明は省略する。

【０２６０】次に、図２７は、図２１のマッピング係数
メモリ１１４に記憶されているマッピング係数を算出す
るための学習（マッピング係数学習）処理を行う画像処
理装置の他の構成例を示している。

【０２６１】なお、図２３の画像処理装置によれば、関
数ｆが、例えば、線形１次式で表される場合の他、非線
形な式や、２次以上の式で表される場合も、最適な予測
係数を求めることができるが、図２７の画像処理装置で
は、関数ｆが、線形１次式で表される場合にのみ、最適
な予測係数を求めることができるようになされている。

【０２６２】即ち、図２７の画像処理装置は、図２１に
おいて、ブロック化回路１１１が出力するブロックを構
成する４画素（図２のＸ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，Ｘ₄）の画素値を
ｙ₁，ｙ₂，ｙ₃，ｙ₄（それぞれが、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分を有
する）とするとともに、マッピング係数メモリ１１４が
出力するマッピング係数をｋ₁，ｋ₂，ｋ₃，ｋ₄（それぞ
れが、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分を有する）とする場合において、
演算回路１１６が、次式に従って関数値ｆ（ｙ₁，ｙ₂，
・・・，ｋ₁，ｋ₂，・・・）を演算して補正データを求
めるようになされているときに用いることができる。

【０２６３】 ｆ（・）＝ｋ₁ｙ₁＋ｋ₂ｙ₂＋ｋ₃ｙ₃＋ｋ₄ｙ₄

【０２６４】最適補正データ算出部１７０には、学習に
適した学習用画像が、例えば、１フレーム単位などで供
給されるようになされている。最適補正データ算出部１
７０は、圧縮部１７１、補正部１７２、ローカルデコー
ド部１７３、誤差算出部１７４、および判定部１７５で
構成され、そこに入力される学習用画像から、その画素
数を少なくして圧縮した画像であって、元の画像を予測
するのに最適な画像を構成する画素値（以下、適宜、最
適補正データという）を算出し、ラッチ回路１７６に供
給するようになされている。

【０２６５】即ち、最適補正データ算出部１７０に供給
された学習用画像は、圧縮部１７１および誤差算出部１
７４に供給されるようになされている。圧縮部１７１
は、図２１の演算回路１１６が画素を間引く割合と同一
の割合で、学習用画像を単純に間引き、即ち、本実施例
においては、学習用画像を１／２に単純に間引き、これ
により学習用画像を圧縮して補正部１７２に供給するよ
うになされている。

【０２６６】補正部１７２は、圧縮部１７１から供給さ
れる、単純な間引きが行われて圧縮されたデータ（以
下、適宜、圧縮データという）を、判定部１７５からの
制御に従って補正するようになされている。補正部１７
２における補正の結果得られるデータ（このデータも、
図２１の演算回路１１６の出力と同様に、５画素のブロ
ックの中心画素の画素値を補正したものであるので、以
下、適宜、補正データという）は、ローカルデコード部
１７３に供給するようになされている。

【０２６７】ローカルデコード部１７３は、図２３のロ
ーカルデコード部１２７における場合と同様にして、補
正部１７２からの補正データに基づいて、元の画像（学
習用画像）を予測し、その予測値を、誤差算出部１７４
に供給するようになされている。

【０２６８】誤差算出部１７４は、図２３の誤差算出部
１２８における場合と同様にして、そこに入力される、
元の画像データに対する、ローカルデコード部１７３か
らの予測値の予測誤差を算出するようになされている。
この予測誤差は、誤差情報として、判定部１７５に供給
されるようになされている。

【０２６９】判定部１７５は、誤差算出部１７４からの
誤差情報に基づいて、補正部１７２が出力した補正デー
タを、元の画像の圧縮結果とすることの適正さを判定す
るようになされている。そして、判定部１７５は、補正
部１７２が出力した補正データを、元の画像の圧縮結果
とすることが適正でないと判定した場合には、補正部１
７２を制御し、さらに、圧縮データを補正させ、その結
果得られる新たな補正データを出力させるようになされ
ている。また、判定部１７５は、補正部１７２が出力し
た補正データを、元の画像の圧縮結果とすることが適正
であると判定した場合には、補正部１７２から供給され
た補正データを、最適補正データとして、ラッチ回路１
７６に供給するようになされている。

【０２７０】ラッチ回路１７６は、メモリ１７６Ａを内
蔵しており、そのメモリ１７６Ａに、補正部１７２から
供給される最適補正データを記憶させるようになされて
いる。さらに、ラッチ回路１７６は、メモリ１７６Ａに
記憶された最適補正データのうち、ブロック化回路１７
７のメモリ１７７Ａから読み出されるブロックの中心画
素に対応するものを読み出し、メモリ１８０に供給する
ようになされている。なお、ラッチ回路１７６は、メモ
リ１７６Ａに、１フレーム分の補正データが記憶される
と、その旨を示す制御信号を、ブロック化回路１７７に
出力するようになされている。

【０２７１】ブロック化回路１７７には、最適補正デー
タ算出部１７０と同様に、学習用画像が１フレーム単位
で供給されるようになされている。ブロック化回路１７
７は、メモリ１７７Ａを内蔵しており、そのメモリ１７
７Ａに、そこに供給される学習用画像を記憶させるよう
になされている。また、ブロック化回路１７７は、ラッ
チ回路１７６から制御信号を受信すると、メモリ１７７
Ａに記憶された学習用画像を、図２１のブロック化回路
１１１における場合と同様に、５画素で構成されるブロ
ックに分割し、そのブロックを順次読み出して、ＡＤＲ
Ｃ処理回路１７８およびメモリ１８０に供給するように
なされている。

【０２７２】なお、ブロック化回路１７７は、その内蔵
するメモリ１７７Ａからブロックを読み出すときに、そ
のブロックの位置を示す制御信号を、ラッチ回路１７６
に供給するようになされている。ラッチ回路１７６で
は、この制御信号に基づいて、メモリ１７７Ａから読み
出される５画素のブロックが認識され、上述したよう
に、そのブロックの中心画素に対応する最適補正データ
が、メモリ１７６Ａから読み出されるようになされてい
る。即ち、これにより、メモリ１８０に対しては、ある
５画素のブロックと、そのブロックに対応する最適補正
データとが同時に供給されるようになされている。

【０２７３】ＡＤＲＣ処理回路１７８またはクラス分類
回路１７９は、図２１のＡＤＲＣ処理回路１１２または
クラス分類回路１１３とそれぞれ同様に構成されてい
る。そして、クラス分類回路１７９が出力する、ブロッ
ク化回路１７７からのブロックについてのクラス情報
は、メモリ１８０に対して、アドレスとして供給される
ようになされている。

【０２７４】メモリ１８０は、クラス分類回路１７９か
ら供給されるクラス情報に対応するアドレスに、ラッチ
回路１７６から供給される最適補正データと、ブロック
化回路１７７から供給されるブロックとを対応付けて記
憶するようになされている。なお、メモリ１８０は、１
つのアドレスに複数の情報を記憶することができるよう
になされており、これにより、あるクラス情報に対応す
る最適補正データおよびブロックを、複数セット記憶す
ることができるようになされている。

【０２７５】演算回路１８１は、メモリ１８０に記憶さ
れた、学習用画像の５画素のブロックを構成する５画素
ｙ₁，ｙ₂，ｙ₃，ｙ₄，ｙ₅と、そのブロックに対応付け
られている最適補正データｙ’とを読み出し、これらに
最小自乗法を適用することで、クラスごとに、マッピン
グ係数ｋ₁乃至ｋ₅を求め、メモリ１８２に供給するよう
になされている。メモリ１８２は、演算回路１８１から
供給されるクラスごとのマッピング係数ｋ₁乃至ｋ₅を、
そのクラスに対応したアドレスに記憶するようになされ
ている。

【０２７６】次に、図２８のフローチャートを参照し
て、その動作について説明する。

【０２７７】学習用画像が入力されると、その学習用画
像は、ブロック化回路１７７のメモリ１７７Ａに記憶さ
れるとともに、最適補正データ算出部１７０に供給され
る。最適補正データ算出部１７０は、学習用画像を受信
すると、ステップＳ１０１において、その学習用画像に
ついての最適補正データを算出する。

【０２７８】このステップＳ１０１の処理は、図７のフ
ローチャートの処理と同様である。すなわち、まず、圧
縮部１７１が、ステップＳ１において、学習用画像を、
１／２に間引くことにより圧縮データを生成し、補正部
１７２を介して、即ち、最初は、補正を行わずに、ロー
カルデコード部１７３に出力する。ローカルデコード部
１７３では、ステップＳ２において、補正部１７２から
の補正データ（最初は、上述したように、画像データ
を、単純に間引いた圧縮データそのもの）に基づいて、
元の画像の予測値が算出される（ローカルデコードが行
われる）。この予測値は、誤差算出部１７４に供給され
る。

【０２７９】誤差算出部１７４は、ローカルデコード部
１７３から、元の画像の予測値を受信すると、ステップ
Ｓ３において、元の画像データに対する、ローカルデコ
ード部１７３からの予測値の予測誤差を算出し、誤差情
報として、判定部１７５に供給する。判定部１７５は、
誤差算出部１７４から誤差情報を受信すると、ステップ
Ｓ４において、その誤差情報に基づいて、補正部１７２
が出力した補正データを、元の画像の圧縮結果とするこ
との適正さを判定する。

【０２８０】即ち、ステップＳ４においては、誤差情報
が所定の閾値ε以下であるかどうかが判定される。ステ
ップＳ４において、誤差情報が所定の閾値ε以下でない
と判定された場合、補正部１７２が出力した補正データ
を、元の画像の圧縮結果とするのは適正でないと認識さ
れ、ステップＳ５に進み、判定部１７５は、補正部１７
２を制御し、これにより、圧縮部１７１から出力された
圧縮データを補正させる。補正部１７２は、判定部１７
５の制御に従って、補正量（補正値△）を変えて、圧縮
データを補正し、その結果得られる補正データを、ロー
カルデコード部１７３に出力する。そして、ステップＳ
２に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。

【０２８１】なお、圧縮データの補正は、例えば、上述
の図２３で説明した、マッピング係数の変更と同様にし
て行うことが可能である。

【０２８２】一方、ステップＳ４において、誤差情報が
所定の閾値ε以下であると判定された場合、補正部１７
２が出力した補正データを、元の画像の圧縮結果とする
のは適正であると認識され、判定部１７５は、所定の閾
値ε以下の誤差情報が得られたときの補正データを、最
適補正データとして、補正部１７２からラッチ回路１７
６に出力させ、その内蔵するメモリ１７６Ａに記憶させ
て、リターンする。

【０２８３】以上のようにして、誤差情報が所定の閾値
ε以下となったときにおける、圧縮データを補正した補
正データが、最適補正データとして、メモリ１７６Ａに
記憶させる。なお、この最適補正データは、誤差情報を
所定の閾値ε以下とするものであるから、これを用い
て、予測値を算出することにより、元の画像（原画像）
とほぼ同一の画像を得ることができる。

【０２８４】図２８に戻り、ラッチ回路１７６は、その
メモリ１７６Ａに、１フレーム分の最適補正データを記
憶すると、制御信号を、ブロック化回路１７７に出力す
る。ブロック化回路１７７は、ラッチ回路１７６から制
御信号を受信すると、ステップＳ１０２において、メモ
リ１７７Ａに記憶された学習用画像を、５画素で構成さ
れるブロックに分割する。そして、ブロック化回路１７
７は、メモリ１７７Ａに記憶された学習用画像のブロッ
クを読み出して、ＡＤＲＣ処理回路１７８およびメモリ
１８０に供給する。

【０２８５】また、同時に、ブロック化回路１７７は、
メモリ１７７Ａからブロックを読み出すときに、そのブ
ロックの位置を示す制御信号を、ラッチ回路１７６に供
給し、ラッチ回路１７６は、その制御信号に対応して、
メモリ１７７Ａから読み出された５画素のブロックを認
識し、そのブロックの中心画素に対応する最適補正デー
タを読み出して、メモリ１８０に供給する。

【０２８６】そして、ステップＳ１０３に進み、ＡＤＲ
Ｃ処理回路１７８において、ブロック化回路１７７から
のブロックがＡＤＲＣ処理され、さらに、クラス分類回
路１７９において、そのブロックがクラス分類される。
このクラス分類結果は、アドレスとして、メモリ１８０
に供給される。

【０２８７】メモリ１８０では、ステップＳ１０４にお
いて、クラス分類回路１７９から供給されるクラス情報
に対応するアドレスに、ラッチ回路１７６から供給され
る最適補正データと、ブロック化回路１７７から供給さ
れるブロック（学習データ）とが対応付けられて記憶さ
れる。

【０２８８】そして、ステップＳ１０５に進み、メモリ
１８０に、１フレーム分のブロックおよび最適補正デー
タが記憶されたかどうかが判定される。ステップＳ１０
５において、メモリ１８０に、１フレーム分のブロック
および最適補正データが、まだ記憶されていないと判定
された場合、ブロック化回路１７７から次のブロックが
読み出されるとともに、ラッチ回路１７６からそのブロ
ックに対応する最適補正データが読み出され、ステップ
Ｓ１０３に戻り、以下、ステップＳ１０３以降の処理を
繰り返す。

【０２８９】また、ステップＳ１０５において、メモリ
１８０に、１フレーム分のブロックおよび最適補正デー
タが記憶されたと判定された場合、ステップＳ１０６に
進み、学習用画像すべてについて処理が終了したかどう
かが判定される。ステップＳ１０６において、学習用画
像すべてについての処理が、まだ終了していないと判定
された場合、ステップＳ１０１に戻り、次の学習用画像
について、ステップＳ１０１からの処理が繰り返され
る。

【０２９０】一方、ステップＳ１０６において、学習用
画像すべてについての処理が終了したと判定された場
合、ステップＳ１０７に進み、演算回路１８１は、メモ
リ１８０に記憶された最適補正データとブロックとを、
クラスごとに読み出し、これらにより、式（７）に示し
たような正規方程式をたてる。さらに、演算回路１８１
は、ステップＳ１０８において、その正規方程式を解く
ことで、誤差を最小にする、クラスごとのマッピング係
数を算出する。このマッピング係数は、ステップＳ１０
９において、メモリ１２に供給されて記憶され、処理を
終了する。

【０２９１】関数ｆが、線形１次式で表される場合にお
いては、以上のようにしてメモリ１８２に記憶されたマ
ッピング係数を、図２１のマッピング係数メモリ１１４
に記憶させ、これを用いて画像の符号化を行うことがで
きる。

【０２９２】なお、クラスによっては、マッピング係数
を求めることができるだけの数の正規方程式が得られな
い場合がある。このような場合は、図２１の演算回路１
１６において、ブロック化回路１１１から出力されるブ
ロックを構成する５画素の、例えば平均値などが出力さ
れるようなマッピング係数、即ち、ｋ₁乃至ｋ₅＝１／５
などが、デフォルトの値として設定される。

【０２９３】次に、図２９は、図２１の送信装置に対応
する受信装置４の構成例を示している。

【０２９４】受信機／再生装置１９１においては、記録
媒体２に記録された符号化データが再生され、または伝
送路３を介して伝送されてくる符号化データが受信さ
れ、デコード部１９２に供給される。

【０２９５】デコード部１９２は、図２５に示したロー
カルデコード部１２７におけるクラス分類用ブロック化
回路１４１乃至予測回路１４６にそれぞれ対応するクラ
ス分類用ブロック化回路１９３乃至予測回路１９８で構
成されており、従って、デコード部１９２では、図２５
のローカルデコード部１２７における場合と同様にし
て、補正データから予測値が求められ、この予測値で構
成される画像が復号画像として出力される。

【０２９６】補正データは、誤差情報を所定の閾値以下
とするものであり、従って、受信装置４においては、元
の画像とほぼ同一の画像を得ることができる。

【０２９７】なお、受信側においては、図２９に示すよ
うな受信装置４でなくても、間引きされた画像を補間に
より復号する装置により、通常の補間を行うことで復号
画像を得ることができる。但し、この場合に得られる復
号画像は、画質（解像度）の劣化したものとなる。

【０２９８】以上においては、Ｒ，Ｇ，Ｂのコンポーネ
ント成分を用いて画素データを表現するようにしたが、
コンポーネント信号としては、この他、それぞれ次の式
で表される輝度信号Ｙ、色信号Ｉ、および色信号Ｑの組
み合わせ、輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、および色差信
号Ｂ−Ｙの組み合わせ、または、主に印刷の分野におい
て用いられているＣ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ
（イエロー）、さらに必要に応じて加えられるＫ（ブラ
ック）の組み合わせを用いることができる。

【０２９９】Ｉ＝０．６０Ｒ−０．２８Ｇ−０．３２Ｂ Ｑ＝０．２１Ｒ−０．５２Ｇ＋０．３１Ｂ Ｒ−Ｙ＝ ０．７Ｒ−０．５９Ｇ−０．１１Ｂ Ｂ−Ｙ＝−０．３Ｒ−０．５９Ｇ＋０．８９Ｂ Ｃ＝２５５−Ｒ Ｍ＝２５５−Ｇ Ｙ＝２５５−Ｂ 但し、Ｃ，Ｍ，Ｒは、Ｒ，Ｇ，Ｂをそれぞれ８ビットと
する加法混色で表現されている。

【０３００】

【発明の効果】以上の如く、請求項１に記載の画像処理
装置および請求項５に記載の画像処理方法によれば、第
２の画像の第１のコンポーネント信号を、第１の画像の
第１のコンポーネント信号と第２のコンポーネント信号
から予測し、また、第２の画像の第２のコンポーネント
信号を、第１の画像の第１のコンポーネント信号と第２
のコンポーネント信号とから予測するようにしたので、
効率的に高精度に予測処理を行うことが可能となる。

【０３０１】請求項６に記載の画像符号化装置および請
求項１０に記載の画像符号化方法によれば、色空間上の
ベクトルで表した複数の画素データを含む予測データを
用いて、画像を予測するようにしたので、効率的に画像
を符号化することができるとともに、高精度で画像を復
号化することができるように、画像を符号化することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像処理装置を応用したシステムの構
成例を示すブロック図である。

【図２】図１のサブサンプリング回路の動作を説明する
図である。

【図３】図１の実施例における画素データを説明する図
である。

【図４】図１のＲＯＭ２１８の記憶内容を生成する装置
の構成例を示すブロック図である。

【図５】図１の送信装置１の他の構成例を示すブロック
図である。

【図６】図５の送信装置１の機能的構成例を示すブロッ
ク図である。

【図７】図６の送信装置１の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図８】図６の圧縮部２１の構成例を示すブロック図で
ある。

【図９】図８の圧縮部２１の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１０】図６のローカルデコード部２２の構成例を示
すブロック図である。

【図１１】クラス分類処理を説明するための図である。

【図１２】ＡＤＲＣ処理を説明するための図である。

【図１３】図１０のローカルデコード部２２の動作を説
明するためのフローチャートである。

【図１４】図６の誤差算出部２３の構成例を示すブロッ
ク図である。

【図１５】図１４の誤差算出部２３の動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図１６】図６の判定部２４の構成例を示すブロック図
である。

【図１７】図１６の判定部２４の動作を説明するための
フローチャートである。

【図１８】図１の受信装置４のさらに他の構成例を示す
ブロック図である。

【図１９】図６のローカルデコード部２２の他の構成例
を示すブロック図である。

【図２０】図１９の予測係数ＲＯＭ８１に記憶されてい
る予測係数を算出する画像処理装置の一実施例の構成を
示すブロック図である。

【図２１】図１の送信装置１の他の構成例を示すブロッ
ク図である。

【図２２】図２１の送信装置の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図２３】マッピング係数を得るための学習を行う画像
処理装置の第１実施例の構成を示すブロック図である。

【図２４】図２３の画像処理装置の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図２５】図２３のローカルデコード部１２７の構成例
を示すブロック図である。

【図２６】図２５のローカルデコード部１２７の処理を
説明するためのフローチャートである。

【図２７】マッピング係数を得るための学習を行う画像
処理装置の第２実施例の構成を示すブロック図である。

【図２８】図２７の画像処理装置の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図２９】図１の受信装置４の他の構成例を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ 送信装置， ２ 記録媒体， ３ 伝送路， ４
受信装置， １１ Ｉ／Ｆ， １２ ＲＯＭ， １３
ＲＡＭ， １４ ＣＰＵ， １５ 外部記憶装置， １
６ 送信機／記録装置， ２１ 圧縮部， ２２ ロー
カルデコード部， ２３ 誤差算出部， ２４ 判定
部， ２５ 多重化部， ３１ 間引き回路， ３２
補正回路， ３３ 補正値ＲＯＭ， ４１ クラス分類
用ブロック化回路， ４２ 予測値計算用ブロック化回
路， ４３ クラス分類適応処理回路， ４４ ＡＤＲ
Ｃ処理回路， ４５ クラス分類回路， ４６ 適応処
理回路， ５１ ブロック化回路， ５２ 自乗誤差算
出回路， ５３，５４ 演算器， ５５ 積算部， ５
６ メモリ， ６１ 予測係数メモリ， ６２ 補正デ
ータメモリ， ６３ 誤差情報メモリ， ６４ 比較回
路， ６５ 制御回路， ７１ 受信機／再生装置，
７２ 分離部， ７３ クラス分類用ブロック化回路，
７４ ＡＤＲＣ処理回路， ７５ クラス分類回路，
７６ 予測回路， ７７ 予測値計算用ブロック化回
路， ８１ 予測係数ＲＯＭ， ８２予測回路， ９１
学習用ブロック化回路， ９２ 教師用ブロック化回
路，９３ ＡＤＲＣ処理回路， ９４ クラス分類回
路， ９５ スイッチ， ９６学習データメモリ， ９
７ カウンタ， ９８ 教師データメモリ， ９９演算
回路， １００ メモリ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれが複数のコンポーネント信号に
   より構成されている画素データからなる空間解像度の低
   い第１の画像から、空間解像度のより高い第２の画像を
   生成する画像処理装置において、 前記第１の画像の第１の画素データを取得する取得手段
   と、 前記第１の画素データを構成する前記コンポーネント信
   号のうちの、少なくとも第１のコンポーネント信号と第
   ２のコンポーネント信号を用いて、前記第２の画像の第
   ２の画素データを構成する第１のコンポーネント信号を
   予測するとともに、前記第１の画素データを構成する前
   記コンポーネント信号のうちの、少なくとも前記第１の
   コンポーネント信号と第２のコンポーネント信号を用い
   て、前記第２の画像の第２の画素データを構成する第２
   のコンポーネント信号を予測する予測手段とを備えるこ
   とを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記第１の画素データをクラスに分類す
   るクラス分類手段と、 前記クラスに対応する予測データを記憶する記憶手段と
   をさらに備え、 前記予測手段は、前記予測データを用いて前記予測を行
   うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記画素データは、３つの前記コンポー
   ネント信号により構成されていることを特徴とする請求
   項１に記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記コンポーネント信号は、Ｒ，Ｇ，Ｂ
   信号であることを特徴とする請求項３に記載の画像処理
   装置。
5. 【請求項５】 それぞれが複数のコンポーネント信号に
   より構成されている画素データからなる空間解像度の低
   い第１の画像から、空間解像度のより高い第２の画像を
   生成する画像処理方法において、 前記第１の画像の第１の画素データを取得する取得ステ
   ップと、 前記第１の画素データを構成する前記コンポーネント信
   号のうちの、少なくとも第１のコンポーネント信号と第
   ２のコンポーネント信号を用いて、前記第２の画像の第
   ２の画素データを構成する第１のコンポーネント信号を
   予測するとともに、前記第１の画素データを構成する前
   記コンポーネント信号のうちの、少なくとも前記第１の
   コンポーネント信号と第２のコンポーネント信号を用い
   て、前記第２の画像の第２の画素データを構成する第２
   のコンポーネント信号を予測する予測ステップとを備え
   ることを特徴とする画像処理方法。
6. 【請求項６】 色空間上のベクトルで表した複数の画素
   データを少なくすることにより圧縮する圧縮手段と、 圧縮した前記画素データのクラスを分類する分類手段
   と、 前記クラスに対応する、前記色空間上のベクトルで表さ
   れる前記画素データを含む予測データを記憶する記憶手
   段と、 前記予測データを用いて、画像を予測する予測手段とを
   備えることを特徴とする画像符号化装置。
7. 【請求項７】 前記圧縮手段は、９個の画素の中から、
   中央の１個の画素を抽出することを特徴とする請求項６
   に記載の画像符号化装置。
8. 【請求項８】 前記圧縮手段は、複数の画素データに対
   して、所定の係数を乗算して、１個の画素データを生成
   することを特徴とする請求項６に記載の画像符号化装
   置。
9. 【請求項９】 前記分類手段は、前記画素データに対し
   て１ビットのＡＤＲＣを施して、前記クラスを分類する
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像符号化装置。
10. 【請求項１０】 色空間上のベクトルで表した複数の画
    素データを少なくすることにより圧縮する圧縮ステップ
    と、 圧縮した前記画素データのクラスを分類する分類ステッ
    プと、 前記クラスに対応する、前記色空間上のベクトルで表さ
    れる前記画素データを含む予測データを記憶する記憶ス
    テップと、 前記予測データを用いて、画像を予測する予測ステップ
    とを備えることを特徴とする画像符号化方法。